KR100453851B1 - 팬필터장치의소음을최소화하기위한방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬필터장치의 출구로 기류를 균일하게 분배하기 전에 팬블로어로부터 도입되는 외부공기를 안내하고 확산시키기 위한 기하학적인 가이드 및 배플시스템이다. 이 장치는 팬필터장치내의 난류를 줄이고 압력손실을 최소화시킬 뿐만 아니라 동일 시스템을 통하여 방출될 때 공기분배를 유지시킨다. 또한 본 발명은 팬블로어의 크기와 높이면에서 대체로 유사한 크기로 충족된다. 이와 같이 본 발명은 한정된 클린룸내에서 팬필터의 소음을 최소화한다.

Description

팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법 및 장치

현대의 생산 및 시험설비에서는 생산품의 질을 보장하기 위하여 클린룸 설비내에서 순환하는 공기속의 입자들을 제어하는 것이 일반적이다.

그 것이 웨이퍼다이, 컴팩트디스크 또는 메모리디스크 드라이브이던지 간에 깨끗한 실내의 입자함량을 적정레벨로 유지할 뿐만 아니라 작업자가 숨쉬는 공기를 순환시키는데도 효과적인 팬필터장치가 필요하다.

그러나 이러한 강력한 팬필터장치는 지나친 소음을 만든다. 팬블로어에 의해 발생하는 소음을 줄이기 위해 팬필터장치내에 또는 도관을 따라서 절연재를 제공하는 것이 공지되어 있다. 그러나 시간의 경과에 따라서 절연재의 입자나 섬유가 표면으로부터 떨어져 클린룸설비를 오염시킨다.

클린룸설비내의 입자함량과 관련린 문제는 다층웨이퍼조립 플랜트같은 한정된 공간이나 구내에서 악화된다. 한정된 공간 때문에 본 발명은 천정의 높이가 3미터이하라고 간주한다. 낮은 높이여유 때문에 팬필터의 소음이 두드러지게 나타낸다.

본 발명은 공기이동장치의 소음을 최소화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 클린룸설비내의 팬필터장치의 소음을 줄이기 위한 시스템에 관한 것이다.

도 1은 팬필터장치(필터는 도시하지 않음)의 일부로서 통합되는 본 발명의 우측분해사시도.

도 2는 팬필터장치의 필터와 함께 본 발명의 기하학적인 가이드 및 배플시스템의 전방단면도.

도 3은 본 발명의 S형가이드 및 곡면배플을 강조하여 나타내는 도 2의 A-A선에 따른 평면도.

도 4는 기류의 속도가 측정되는 팬필터장치내의 위치를 나타낸다.

도 5는 팬블로어 전원공급장치의 범위(측정단위 Hz)에 대하여 본 발명의 유무에 따른 팬필터장치의 기류의 평균속도를 비교하는 챠트.

도 6은 팬필터장치의 출구의 바로 밑 1미터의 위치에서 측정하여 본 발명의 유무에 따른 팬필터의 소음레벨을 비교하는 챠트.

본 발명의 목적은 팬필터같은 장치에 연결된 클린룸설비의 입자수를 증가시키지 않고 팬필터에 의해 발생된 소음을 최소화하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 한정된 클린룸설비내의 현재의 팬블로어를 없애지 않고 특히 종래의 소음차단재없이 팬필터장치에 의해 발생된 소음을 최소화하는 것이다.

본 발명은 팬블로어로부터 도입된 외부공기를 안내 및 확산시킨 다음 이 공기를 팬필터장치의 출구로 균일하게 분배하기 위한 기하학적인 가이드 및 배플시스템이다. 이 장치는 팬필터장치내의 난류를 줄이고 압력손실을 최소화시킬 뿐만 아니라 동일 시스템을 통하여 방출될 때 공기분배를 유지시킨다.

또한, 본 발명은 팬블로어의 크기와 높이면에서 대체로 유사한 크기로 충족된다. 이와 같이 본 발명은 한정된 클린룸내에서 팬필터의 소음을 최소화한다.

본 발명은 적어도 기판상에 배치된 팬블로어와, 입구개구를 가지고 상기 기판에 결합된 상부하우징과, 팬필터장치를 밀폐하기 위해 상기 상부하우징에 결합되며, 출구개구를 갖는 측방하우징과, 상기 입구개구를 통해 공기를 도입하고, 출구개구를 통해 공기를 배출하는 팬으로 구성되는 팬필터장치에 있어서,

상기 팬필터장치내의 상기 기판상에 그리고 상기 팬블로어의 주위에 배치되어 팬블로어로부터 배출된 공기를 수용하기 위한 적어도 한 쌍의 S형가이드와,

팬필터장치내에 그리고 상기 S형가이드의 출력측에 배치되어 S형가이드로부터의 기류를 확산시키기 위한 적어도 한 쌍의 천공배플과,

상기 팬필터장치내에 그리고 상기 천공배플에 인접하여 배치되어 상기 기판아래로 기류를 안내하기 위한 적어도 한 쌍의 곡면배플로 구성됨으로써,

기류가 S형가이드, 한 쌍의 천공배플과 한 쌍의 측면배플을 가지지 않는 팬필터 장치에 비해 난류가 감소되도록 안내되고, 기류경로와 접촉하는 기존의 소음절연재를 요구하지 않으며 또한 팬필터장치를 통해 흐르는 기류에 그런 소음절연재로부터의 오염물을 도입하지 않고 상기 팬필터장치의 소음이 최소화되는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 적어도 기판상에 배치된 팬블로어와, 입구개구를 가지고 상기 기판에 결합된 상부하우징과, 팬필터장치를 밀폐하기 위해 상기 상부하우징에 결합되며, 출구개구를 갖는 측방하우징과, 상기 입구개구를 통해 공기를 도입하고, 출구개구를 통해 공기를 배출하는 팬으로 구성되는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법에 있어서,

상기 팬필터장치내의 상기 기판상에 그리고 상기 팬블로어의 주위에 배치되고 그로부터 배출된 공기를 수용하는 한 쌍의 S형가이드를 제공하는 단계와,

팬필터장치내에 그리고 상기 S형가이드의 출력측에 배치된 적어도 한 쌍의 천공배플로 기류를 확산시키는 단계 및,

상기 팬필터장치내에 그리고 상기 천공배플에 인접하여 배치된 적어도 한 쌍의 곡면배플로 상기 기판아래로 기류를 안내하는 단계로 구성됨으로써,

기류가 S형가이드, 한 쌍의 천공배플과 한 쌍의 측면배플을 가지지 않는 팬필터장치에 비해 난류가 감소되도록 안내되고, 기류경로와 접촉하는 기존의 소음절연재를 요구하지 않으며 또한 팬필터장치를 통해 흐르는 기류에 그런 소음절연재로부터의 오염물을 도입하지 않고 상기 팬필터장치의 소음이 최소화되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

바람직하게는, 기류를 균일하게 분배하기 위하여 상기 기판의 하측에 배치된 적어도 하나의 V형 배플이 제공된다.

팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법 및 장치를 설명한다. 이후의 설명에 있어서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 가이드 및 배플 등 같은 많은 특정상 세부를 설명한다. 다른 예에 있어서, 팬필터장치에 연결된 팬블로어용 모터 및 덕트같은 공지부는 본 발명을 모호하게 하지 않도록 도시하지 않는다.

도 1은 팬필터장치(10)(필터는 도시하지 않음)의 일부로서 통합되는 본 발명의 우측분해사시도이다.

이 팬필터장치(10)는 각각 기판(14)내에 배치된 팬블로어(12)와, 상부하우징(16)과, 측방하우징(22)으로 구성된다.

팬블로어는 기판의 하측의 마운팅(20)에 의해 기판에 지지된다. 도시하지는 않았지만 팬필터장치(10)에서 중요한 것은 팬블로어의 회전운동을 제공하기 위해 팬블로어(12)의 아래에 배치된 모터이다.

자연히 팬필터장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 공기입구(18)로부터 외부의 공기를 도입하고 이 공기를 출구개구(19)를 통해 배출한다. 출구개구에는 큰 입자나 오염물을 제거하기 위해 필터(32)가 배치된다. 팬필터장치가 클린룸설비내의 공기를 순환 또는 환기하는 동안 이런 장치에 의해 발생된 소음이 성가시다.

스폰지, PVC포옴이나 유리섬유같은 절연재를 팬필터의 내부에 대어서 팬필터장치를 절연하는 것은 산업계에서 통상적인 것이다.

불행하게도, 시간의 경과에 따라서 이런 절연재는 표면으로부터 입자들이 떨어져 팬필터장치를 통하여 기류속으로 도입되면서 클린룸설비를 오염시키는 경향이 있다. 실내의 조작자가 알지 못하는 사이에 팬필터장치는 오염원이 된다. 이 과정에서 웨이퍼다이, 컴팩트디스크나 디스크 드라이브같은 클린룸설비에서의 생산품이오염된다.

도 1에 있어서, 본 발명은 팬필터장치를 통해 흐르는 공기를 오염시키지 않고 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위해 팬필터장치장치내의 기류경로를 따라서의 중요한 위치에 기하학적인 가이드 및 배플을 배치하기 위한 방법 및 장치이다.

본 발명은 팬블로어의 주위에 배치된 한 셋트의 S형가이드(24)와, S형가이드(24)로부터 공기를 확산시키고 안내하기 위한 다른 셋트의 다공성 천공배플(26) 및 곡면배플(28)과, 공기를 필터(32)쪽으로 균일하게 분배하기 위해 팬블로어아래에 배치된 V형배플(30)로 구성된다.

도 3은 본 발명의 S형가이드 및 곡면배플을 강조하여 나타내는 도 2의 A-A선에 따른 평면도이다.

S형가이드(24)는 팬블로어(12)(점선원으로 도시)로부터 배출된 공기를 받아들여 최소의 난류를 갖는 기류를 한 셋트의 천공배플(26)측으로 안내하도록 구성된다. 바람직하게는 S형가이드는 설치자가 이를 기판(14)상에 배치된 다수의 클립(36)사이에 삽입하여 용이하게 설치할 수 있게 하는 반발효과를 갖는 금속재료로 만들어진다.

천공배플(26)은 구멍체를 갖는 금속 시이트가 될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 이 구멍은 직경이 3.3mm이며 약 50%의 간격을 갖는다.

천공배플(26)은 S형가이드(24)로부터 공기를 확산시키기 위하여 약 45°의 각도로 배치된다. 천공배플(26)의 하측에 인접해서는 기판아래의 기류를 다시 안내하기 위한 곡면배플(28)이 배치된다. 곡면배플(28)은 직선상의 선두엣지를 취할 수 있으나 본 발명은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 직선상이지만 경사진 선두엣지(35)를 권장한다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이 S형가이드(24), 천공배플(26) 및 곡면배플(28)의 배치는 팬플로어에 중심을 둔 180°회전축에 대하여 서로 대칭적이다.

마지막에 있지만 중요한 것은 팬필터장치(10)의 출구개구(19)를 통해 공기를 배출하기 전에 기류를 균일하게 분배하기 위하여 팬블로어 마운팅의 아래에 배치된 V형배플(30)이다.

도 5는 팬블로어장치의 범위(측정단위 Hz)에 대하여 본 발명의 유무에 따른 팬필터장치의 기류의 평균속도를 비교하는 챠트이다.

기류의 평균속도는 팬필터장치에서의 15개의 다른 지점에서 측정되었으며 도 4에 도시되어 있다.

도 5에 있어서, 본 발명에 의한 팬필터장치의 평균속도가 본 발명에 따르지 않은 것보다 높고 균일하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 팬필터장치의 압력손실은 본 발명에 따르지 않은 것보다 작다는 것은 명백하다. 이와 같이 시간의 경과에 따라서 상당한 에너지절약이 달성될 수 있다.

마지막으로 그리고 가장 중요하게도 도 6은 팬필터장치의 출구의 바로 밑 1미터의 위치에서 측정하여 본 발명의 유무에 따른 팬필터의 소음레벨를 비교하는챠트이다.

팬필터장치의 1미터아래에서 측정해 볼 때 본 발명은 팬필터장치가 본 발명에 따르지 않은 것보다 훨씬 적은 소음으로 작동하게 한다.

지금까지 본 발명을 특히 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법 및 장치에 중점을 두어 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하였지만, 이 도면들은 예시적인 것이지 본 발명을 한정하기 위해 취한 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명의 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법 및 장치는 소음감소가 필요한 많은 용도에 효용을 갖는 것은 명백하다. 해당기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 본 발명의 정신과 범위로부터 이탈함 없이 많은 변형과 수정예를 만들 수 있다는 것을 생각할 수 있다.

Claims (10)

1. 적어도 기판상에 배치된 팬블로어와, 입구개구를 가지고 상기 기판에 결합된 상부하우징과, 팬필터장치를 밀폐하기 위해 상기 상부하우징에 결합되며, 출구개구를 갖는 측방하우징과, 상기 입구개구를 통해 공기를 도입하고, 출구개구를 통해 공기를 배출하는 팬으로 구성되는 팬필터장치에 있어서,

   상기 팬필터장치내의 상기 기판상에 그리고 상기 팬블로어의 주위에 배치되어 팬블로어로부터 배출된 공기를 수용하기 위한 적어도 한 쌍의 S형가이드와,

   팬필터장치내에 그리고 상기 S형가이드의 출력측에 배치되어 S형가이드로부터의 기류를 확산시키기 위한 적어도 한 쌍의 천공배플과,

   상기 팬필터장치내에 그리고 상기 천공배플에 인접하여 배치되어 상기 기판아래로 기류를 안내하기 위한 적어도 한 쌍의 곡면배플로 구성됨으로써,

   기류가 S형가이드, 한 쌍의 천공배플과 한 쌍의 곡면배플을 가지지 않는 팬필터 장치에 비해 난류가 감소되도록 안내되고, 기류경로와 접촉하는 기존의 소음절연재를 요구하지 않으며, 또한 팬필터장치를 통해 흐르는 기류에 그런 소음절연재로부터의 오염물을 도입하지 않고 상기 팬필터장치의 소음이 최소화되는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 S형가이드는 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 천공배플은 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 곡면배플은 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
5. 제 1항에 있어서, 기류가 S형가이드, 한 쌍의 천공배플과 한 쌍의 곡면배플을 가지지 않는 팬필터장치에 비해 난류가 감소되도록 안내되고, 기류의 흐름을 균일하게 분배하기 위한 기판의 하부에 배치되는 적어도 하나의 금속재 V형 배플을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 S형가이드는 다수의 클립으로 상기 기판에 결합되는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 천공배플은 상기 측방하우징의 표면에 대하여 45°의 각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 곡면배플의 하부에지는 대체로 경사진 것을 특징으로하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 모서리들 사이에 곡면배플의 하부에지는 대체로 직선인 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 장치.
10. 적어도 기판상에 배치된 팬블로어와, 입구개구를 가지고 상기 기판에 결합된 상부하우징과, 팬필터장치를 밀폐하기 위해 상기 상부하우징에 결합되며, 출구개구를 갖는 측방하우징과, 상기 입구개구를 통해 공기를 도입하고, 출구개구를 통해 공기를 배출하는 팬으로 구성되는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법에 있어서,

    상기 팬필터장치내의 상기 기판상에 그리고 상기 팬블로어의 주위에 배치되고 그로부터 배출된 공기를 수용하는 한 쌍의 S형가이드를 제공하는 단계와,

    팬필터장치내에 그리고 상기 S형가이드의 출력측에 배치된 적어도 한 쌍의 천공배플로 기류를 확산시키는 단계 및,

    상기 팬필터장치내에 그리고 상기 천공배플에 인접하여 배치된 적어도 한 쌍의 곡면배플로 상기 기판아래로 기류를 안내하는 단계로 구성됨으로써,

    기류가 S형가이드, 한 쌍의 천공배플과 한 쌍의 곡면배플을 가지지 않는 팬필터장치에 비해 난류가 감소되도록 안내되고, 기류경로와 접촉하는 기존의 소음절연재를 요구하지 않으며 또한 팬필터장치를 통해 흐르는 기류에 그런 소음절연재로부터의 오염물을 도입하지 않고 상기 팬필터장치의 소음이 최소화되는 것을 특징으로 하는 팬필터장치의 소음을 최소화하기 위한 방법.