JP5946300B2 - ファンフィルタユニット - Google Patents
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この特許文献1に記載のクリーンルームでは、下方から空気を吸い込んで冷暖房負荷を処理した空気を側方から吹き出す熱交換装置と、上方から空気を吸い込んで清浄処理した空気を下方から吹き出す空気清浄装置とを備え、前記熱交換装置を、天井を張らない状態の室内の上部に配置する一方、前記空気清浄装置を前記室内上部において前記熱交換装置の側方下部に配置し、前記熱交換装置から吹き出された空気を前記空気清浄装置内に取り込み、前記空気清浄装置で清浄処理して前記室内の下方に向けて吹き出し、前記室内を循環した空気を前記熱交換装置に取り込んで冷暖房負荷を処理するようにしている。
このファンフィルタユニットは、ユニットケースの上面にエア吸込口を形成し、この吸込口の下側に送風ファンを配置し、この送風ファンを下側に配置した駆動モータで駆動し、下部に設けたガス吸着フィルタ、塵埃用フィルタを有するフィルタユニットで清浄化して下方から吹き出すようにしている。
すなわち、特許文献2に記載されているように駆動モータの上方から突出する回転軸に送風ファンを装着する場合には、図9に示すように、回転軸100やロータ101の荷重が掛からない上方側の転がり軸受102の外輪に波形ワッシャ103を配置して転がり軸受102に予圧を与えて、振動や異音の発生を防止している。ここで荷重方向を下向き矢印で示している。なおステータ(コイル)104とロータ101との間に生じる磁界で駆動モータが回転するのはいうまでもない。
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、上向き吹出用及び下向き吹出用の双方に兼用可能なファンフィルタユニットを提供することを目的としている。
前記第2のモータフレームは、回転軸の他端側に内輪が嵌合された第2の転がり軸受の外輪を嵌合保持する円筒保持部が形成されているとともに、該円筒保持部に、前記第2の転がり軸受の外輪のロータ側端面と当接して前記ファンを前記駆動モータより下側に位置させる際の荷重を受ける荷重支持部材が取付けられ、前記第1のモータフレームに、前記第1の転がり軸受に予圧を与える予圧部材が配置されている。
この第2の態様によると、ケーシングの側面に吊り具が装着され、この吊り具でケーシングの側面を回転することができるので、ファンフィルタユニットの空気吹出方向に任意の方向に調整することができる。
この第3の態様によると、空気吸込口がケーシングの表面から突出していないので、ケーシングを天井面等に近接させて配置することができる。
この第4の態様によると、吊り具に設けた回転位置調整部でファンフィルタユニットを任意の角度に保持して配置することができる。電源ケーブルや信号ケーブルを形成する面に回転位置調整部を設けたので、ケーブル長が短かった場合による回転ができなくなるような問題が生じない。
この第5の態様によると、ファンフィルタユニットの駆動モータを駆動するための電源ケーブルや信号ケーブルを側面に配置するので、電源ケーブルや信号ケーブルがファンフィルタユニットの吹出面や吸込面に露出することがないとともに、ケーブル接続作業も容易に行うことができる。
このように回転自在に設置できるので、複数のファンフィルタユニットを使用して、上向きファンフィルタユニット及び下向きファンフィルタユニットなどを構成することにより、ファンフィルタユニットだけで、ダクトレス空気循環路を形成することができる。
図1は本発明に係るファンフィルタユニットを示す平面図、図2は図1のA−A線上の断面図、図3は図2のB−B線上の断面、図4は図1の右側面図である。
図中、1はファンフィルタユニットであって、このファンフィルタユニット1は、図1に示すように、平面から見て長方形で比較的高さが低い直方体に形成されたケーシング2を有し、このケーシング2の上面板2aに空気吸込口3が設けられている。この空気吸込口3は、図2に示すように、ケーシング2の表面と面一に形成されている。
また、ケーシング2の右側面板2fには、所定長さの電源ケーブル6及び信号ケーブル7が導出され、これらの先端にコネクタ8及び9が接続されている。
ケーシング2内には、空気吸込口3の下側に遠心型の送風ファン11が回転自在に配置されている。この送風ファン11は、空気吸込口3から空気を吸込み、円周方向に吹き出す例えばシロッコファン等で構成されている。そして、送風ファン11がその下側に配置された例えばブラシレスモータで構成される駆動モータ12によって回転駆動される。
第1のモータフレーム13は、比較的高さが高い円筒部13aと、この円筒部13aの一方の端面を閉塞する端板部13bとで有底円筒状に形成され、円筒部13aの端板部13bとは反対側の外周側に取付フランジ13cが形成されている。
そして、第1のモータフレーム13及び第2のモータフレーム14は互いの中心軸が一致するように固着(例えば、不図示のボルト締め)されている。
そして、図5(a)に示すように、円筒保持部20に回転軸19の端部に内輪が嵌合された第2の転がり軸受18の外輪を嵌合した状態で、円筒保持部20の端面に荷重支持部材としての荷重支持プレート21をボルト20aによってボルト締めすることにより、第2の転がり軸受18の外輪におけるロータ16側の端面が荷重支持プレート21の下端面に当接されている。
第1のモータフレーム13には、端板部13bの内面中央部に円筒部22が形成され、この円筒部22の内周面に第1の転がり軸受17の外輪が予圧部材としての波形ワッシャ23を介して係合されている。
そして、駆動モータ12は、第2のモータフレーム14の取付フランジ14cをファンフィルタユニット1のケーシング2に固定された枠状支持部材24に固定することにより、ケーシング2内に保持されている。
また、ケーシング2の下面板2bには、ガス吸着フィルタや除塵フィルタを内装したフィルタユニット30が着脱可能に装着されている。
この場合、係合凹部39を360度の範囲で形成しておくことにより、ケーシング2の角度を任意に設定することができ、フィルタユニット30からの空気吹出方向を任意に設定することができる。また、この軸部34は上述の電源ケーブル6及び信号ケーブル7が送出されている面、及びこの面と対向した面にある。この為、回転時にケーブル長は影響しない。
上記構成を有する複数のファンフィルタユニット1が図8(a)及び(b)に示すように例えばISO7クラスのクリーンルーム40に設置される。
ファンフィルタユニット1を組立てるには、先ず、駆動モータ12を組み立てる。この駆動モータ12は、ロータ16を装着した回転軸19の下端を荷重支持プレート21の中心開口21a内に挿通した状態で、回転軸19の下端に第2の転がり軸受18の内輪を嵌合させ、さらにロータ16の上側に第1の転がり軸受17の内輪を嵌合させる。この状態で、回転軸19に嵌合した第2の転がり軸受18の外輪を第2のモータフレーム14の円筒保持部20に嵌合させ、この状態で荷重支持プレート21を円筒保持部20にボルト20aによってボルト締めする。このとき、円筒保持部20の内面高さが第2の転がり軸受18の外輪の高さと等しいか僅かに低いので、荷重支持プレート21を円筒保持部20に固着(例えば、図6に示すボルト締め)したときに、荷重支持プレート21の下面が第2の転がり軸受18の外輪の上端にガタなく確実に当接される。
この状態で、図2に示すように、インレットノズル11aを固定し、空気吸込口3を形成した取付プレート11bを、インレットノズル11aの下端が送風ファン11の空気吸込口11c内に挿入されるようにケーシング2の開口部に装着する。
ここで、ファンフィルタユニット1を、フィルタユニット30を下側(軸上)として取付ける場合には、図4に示す状態で吊り具32及び33を装着し(吊り具32は図4に図示されないが、対向する面にある)、フィルタユニット30を上側として取付ける場合には図4で鎖線図示の方向に吊り具32及び33を装着する。
これにより、クリーンルーム40内では中央部のファンフィルタユニット1B〜1Dからは下方に浄化空気を吹き出して下降気流を発生することができる。一方、クリーンルーム40の側壁40a及び40bの近くに配置されたファンフィルタユニット1A及び1Eからは床面側から空気を吸い込んで、天井側に清浄空気を吹き出して上昇気流を形成する。
さらに、ファンフィルタユニット1Bは天井に近い位置で、フィルタユニット30を右側とし、中央側に浄化空気を吹き出す縦置き配置とし、ファンフィルタユニット1Dも天井に近い位置で、フィルタユニット30を左側とし、中央側に浄化空気を吹き出す縦置き配置とする。
また、ファンフィルタユニット1のケーシング2に空気吸込口3が面一に形成されているので、ファンフィルタユニット1の空気吸込口を天井に近接させて配置した場合でも、吸込空気量が低下することはなく、安定した空気吸込量を確保することができる。
さらに、図8(a)及び(b)に示すように、クリーンルーム40を構成した場合に、天井、壁にダクトを形成したり、二重床としたりして空気循環路を形成する必要がなく、ダクトレスの空気循環路を形成することができ、クリーンルームのイニシャルコストを削減することができる。
なお、上記実施形態においては、駆動モータ12としてブラシレスモータを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インダクションモータ等の他の形式のモータを適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、吊り具32及び33とファンフィルタユニット1のケーシング2との傾きを手動で変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば角度調整用の電動モータを装着することにより、自動でファンフィルタユニット1の角度を調整することができる。
また、上記実施形態においてはファンフィルタユニット1のみで循環気流を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、循環気流の経路の一部に熱交換機を配置することにより、熱交換機で温度調整を行うことができる。
Claims (5)
- 空気吸込口を設けた直方体形状のケーシングと、該ケーシング内に前記空気吸込口に対向させて配置され、駆動モータの回転軸に取付けられたファンと、前記ケーシングの空気吐出側に配置されたフィルタユニットとを備えたファンフィルタユニットであって、
前記駆動モータは、前記回転軸の一端側を第1の転がり軸受を介して回転自在に支持する有底筒状の第1のモータフレームと、該第1のモータフレームの開放端面を閉塞し、前記回転軸の他端側を第2の転がり軸受を介して回転自在に支持する第2のモータフレームと、前記回転軸の前記第1の転がり軸受および第2の転がり軸受の間に形成されたロータと、前記第1のモータフレームの内側に前記ロータと対向して固定されたステータとを少なくとも有し、
前記第2のモータフレームは、回転軸の他端側に内輪が嵌合された第2の転がり軸受の外輪を嵌合保持する円筒保持部が形成されているとともに、該円筒保持部に、前記第2の転がり軸受の外輪のロータ側端面と当接して前記ファンを前記駆動モータより下側に位置させる際の荷重を受ける荷重支持部材が取付けられ、前記第1のモータフレームに、前記第1の転がり軸受に予圧を与える予圧部材が配置されている
ことを特徴とするファンフィルタユニット。 - 前記ファンユニットは、前記ケーシングの前記フィルタユニットとは反対側の面に前記空気吸込口が形成され、前記ケーシングの一対の対向側面に吊り具を当該ケーシングの側面が回転可能となるように装着したことを特徴とする請求項1に記載のファンフィルタユニット。
- 前記空気吸込口は前記ケーシングの表面と面一に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のファンフィルタユニット。
- 前記吊り具は、前記ケーシングを所定角度ずつ回転可能とし、且つ各回転位置を保持可能な回転位置調整部を備えていることを特徴とする請求項2又は3に記載のファンフィルタユニット。
- 前記ファンユニットのケーシングの前記一対の対向側面の一方に少なくとも電源ケーブル及び信号ケーブルを接続する接続口が形成されていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のファンフィルタユニット。
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