KR102078304B1 - 팬필터 유닛 - Google Patents

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KR102078304B1
KR102078304B1 KR1020180097249A KR20180097249A KR102078304B1 KR 102078304 B1 KR102078304 B1 KR 102078304B1 KR 1020180097249 A KR1020180097249 A KR 1020180097249A KR 20180097249 A KR20180097249 A KR 20180097249A KR 102078304 B1 KR102078304 B1 KR 102078304B1
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KR1020180097249A
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정동우
오동훈
김태형
조현성
김용섭
배현
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주식회사 신성이엔지
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Abstract

본 발명에 따른 팬필터 유닛은 측면이 사면으로 형성된 팬하우징에 송풍팬을 포함하는 팬 모듈부가 결합되는 팬필터 유닛으로서, 상기 팬하우징은 일면에 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구를 기준으로 양측에 평행하게 배치되어 일면이 노출된 서포트 부재를 포함하며, 상기 팬 모듈부는 상기 흡입구를 통해 상기 팬하우징에 삽입되고, 상기 서포트 부재에 결합되는 것을 특징으로 한다.
이러한 팬필터 유닛은 송풍팬, 모터, 모터 베이스, 벨마우스와 같은 핵심 부품이 일체로 형성되므로 조립 공수가 개선되어 제작시간 및 조립시간이 절감되고, 제작 및 조립에 따른 비용이 적게 소요되며, 내구성 및 강도가 상승하고, 기류 균일도, 소음, 소비 전력이 개선되는 효과가 있다.

Description

팬필터 유닛{FAN FILTER UNIT}
본 발명은 팬필터 유닛에 관한 것으로, 구체적으로는 송풍팬을 포함하는 팬 모듈부를 구성하여 팬하우징에 결합시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 팬필터 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 클린룸(CleanRoom; CR)이란 생산 공정에서 중대한 방해를 초래하는 공기 중의 부유 입자(particle)를 제거하기 위한 것으로서, 공기 중의 부유하는 입자뿐만 아니라 온도, 습도, 공기압, 정전기 제어 등이 환경적으로 제어되는 밀폐된 공간이다.
이러한 클린룸의 천장을 이루는 씰링 플로어(ceiling floor)에는 팬필터 유닛(Fan Filter Unit; FFU)이 설치되며, 팬 필터 유닛은 토출 공기로 먼지를 하부로 쓸어내리는 역할을 담당하게 된다. 한편, 생산 장비 또는 설치가 곤란한 부분에는 소형이고 얇은 팬필터 유닛의 일종인 EFU(Equipment Fan Filter Unit)가 설치된다.
이하, 도 8을 참고하여 종래기술에 따른 팬필터 유닛을 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 팬필터 유닛(10)은, 클린룸에서 구획프레임으로 형성된 씰링 플로어에 탑재되며 팬필터 유닛(10)의 외형을 이루는 팬하우징(11)과, 팬하우징(11)의 내부에 설치되어 클린룸으로 정화된 토출 공기를 공급하도록 회전하는 송풍팬(12) 및 공기 중의 부유 입자를 여과하도록 팬하우징(11)에 설치되는 필터(13)를 포함하도록 구성된다.
종래기술의 따른 팬필터 유닛은 팬하우징의 내부에 설치되는 송풍팬, 모터, 모터 베이스, 모터 베이스 서포트 부재, 베인 플레이트(Vane Plate), 벨마우스(Bell Mouth) 등의 부품들이 각각 별도의 부품으로 제작되어 조립 공수가 많아지고, 부품들이 팬하우징의 하측 공간을 통해 조립되기 때문에 조립 후에 뒤집기 공정이 요구되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이와 더불어 부품들의 개수가 많아 팬필터 유닛의 무게가 무겁고, 조립 후에 송풍팬 및 모터의 수리 및 교체가 어려운 문제점이 있다.
또한, 팬필터 유닛의 크기에 따라 모터 베이스, 베인 플레이트의 치수가 변경되기 때문에 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2012-0035249호(2012.04.16.)
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 송풍팬, 모터, 모터 베이스, 벨마우스와 같은 핵심 부품을 모듈화한 팬 모듈부를 팬하우징에 결합시킴으로써, 결합 구조의 간략화에 따른 원가 절감, 생산성 향상, 무게 감소와 같은 효과를 가짐과 동시에 구성 요소들의 수리, 교체가 용이한 팬필터 유닛을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 측면이 사면으로 형성된 팬하우징에 송풍팬을 포함하는 팬 모듈부가 결합되는 팬필터 유닛으로서, 상기 팬하우징은 일면에 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구를 기준으로 양측에 평행하게 배치되어 일면이 노출된 서포트 부재를 포함하며, 상기 팬 모듈부는 상기 흡입구를 통해 상기 팬하우징에 삽입되고, 상기 서포트 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 팬필터 유닛을 제공한다.
여기서, 상기 팬하우징은, 하측에 필터가 설치되고, 상측에 한 쌍의 제1 측면이 형성된 제1 하우징; 및 상기 제1 하우징에 결합되어 상기 사면을 이루는 한 쌍의 제2 측면이 형성되고, 상기 한 쌍의 제2 측면을 연결하는 일면에 상기 흡입구가 형성된 제2 하우징으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팬하우징은, 상기 서포트 부재의 하측에 결합되고, 상기 흡입구에 인접하여 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성되며, 기류홀이 형성된 파티션을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 팬 모듈부는, 상기 송풍팬에 회전 구동력을 제공하는 모터; 상기 송풍팬 및 상기 모터가 설치되는 공간이 형성되고, 상기 공간을 사이에 두고 대향하는 양측면으로부터 수평 연장된 연장부가 상기 서포트 부재의 일면에 접하는 모터 베이스; 및 상기 송풍팬의 형상에 대응하는 둘레부가 형성되고, 상기 둘레부로부터 외측으로 연장된 결합부가 상기 연장부의 일면에 접하는 벨마우스를 포함하며, 상기 연장부 및 상기 결합부는 상기 서포트 부재에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 벨마우스의 둘레부는 상기 흡입구 주위의 상기 제2 하우징의 일면에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팬 모듈부는 와이어 그릴을 더 포함하고, 상기 와이어 그릴은 상기 벨마우스의 둘레부 내측을 공기의 소통이 가능하게 커버하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 팬필터 유닛은 송풍팬, 모터, 모터 베이스, 벨마우스와 같은 핵심 부품이 일체로 형성되므로 조립 공수가 개선되어 제작시간 및 조립시간이 절감되고, 제작 및 조립에 따른 비용이 적게 소요되며, 내구성 및 강도가 상승하고, 기류 균일도, 소음, 소비 전력이 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 팬필터 유닛은 팬하우징의 상측에 형성된 흡입구를 통해 팬 모듈부를 삽입시켜 조립하기 때문에 조립 후에 뒤집기 공정을 생략할 수 있으므로 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 팬필터 유닛은 모터 베이스 서포트 부재, 베인 플레이트와 같은 부품 없이 팬 모듈부만으로 팬하우징에 송풍팬 및 모터를 용이하게 설치할 수 있으므로 부품의 개수를 줄일 수 있고, 이로 인해 팬필터 유닛의 무게를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 팬필터 유닛은 송풍팬, 모터, 모터 베이스, 벨마우스가 일체화된 팬 모듈부를 다양한 사이즈의 팬필터 유닛에 동일하게 적용할 수 있으므로, 팬필터 유닛의 크기에 따라 다양한 치수의 부품들을 제조할 필요가 없기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 팬필터 유닛은 조립 후에 송풍팬 및 모터의 수리 및 교체가 필요할 때, 팬필터 유닛의 모든 부품을 분해하지 않더라도 팬하우징으로부터 팬 모듈부를 쉽게 분리시킬 수 있고, 재결합 또한 용이하므로 수리 및 교체가 쉬운 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 팬필터 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬필터 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 팬하우징의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 팬 모듈부의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 와이어 그릴이 포함된 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 종래기술에 따른 팬필터 유닛에 대한 유동해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 팬필터 유닛에 대한 유동해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 종래기술에 따른 팬필터 유닛을 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 팬필터 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 팬필터 유닛의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 팬하우징의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 팬 모듈부의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 팬필터 유닛에서 와이어 그릴이 포함된 구성을 도시한 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 팬필터 유닛(1)을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 팬필터 유닛(1)은 팬하우징(100) 및 팬 모듈부(200)로 이루어진다. 후술하겠지만, 본 발명에 따른 팬필터 유닛(1)은 송풍팬(210), 모터(220), 모터 베이스(230), 벨마우스(240)와 같은 핵심 부품을 모듈화하여 팬 모듈부(200)로 구성하고, 이와 같이 일체화된 팬 모듈부(200)를 팬하우징(100)에 결합시킴으로써, 결합 구조의 간략화에 따른 원가 절감, 생산성 향상, 무게 감소와 같은 효과를 가짐과 동시에 구성 요소들의 수리, 교체가 용이한 장점이 있다.
도 3을 참조하면, 측면이 사면으로 형성된 팬하우징(100)은, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120) 및 서포트 부재(130)를 포함한다.
제1 하우징(110)은 하측에 필터(111)가 설치된다. 필터(111)는 공기 중의 부유 입자를 여과하도록 구성된다. 또한, 제1 하우징(110)의 상측은 한 쌍의 제1 측면(112)이 형성된다.
제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)에 결합되어 팬하우징(100)의 사면을 이루는 한 쌍의 제2 측면(121)이 형성된다. 여기서, 한 쌍의 제2 측면(121)을 연결하는 제2 하우징(120)의 일면(122)은 흡입구(123)가 형성된다.
서포트 부재(130)는 제2 하우징(120)의 내측에 결합되고, 제2 하우징(120)에 형성된 흡입구(123)를 기준으로 양측에 평행하게 배치되어 일면이 노출된다. 여기서, 서포트 부재(130)는 제2 하우징(120)의 한 쌍의 제2 측면(121)에 접하는 면에 나사홀이 형성되어 제2 하우징(120)의 한 쌍의 제2 측면(121)에 나사 결합될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 팬하우징(100)은 서포트 부재(130)의 하측에 결합된 파티션(140)을 더 포함한다. 여기서, 파티션(140)은 흡입구(123)를 기준으로 양측에 평행하게 배치된 각각의 서포트 부재(130)의 하측에 결합되며, 흡입구(123)에 인접하여 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성된다. 파티션(140)은 기류홀(141)이 형성된다. 송풍팬(210)이 작동하여 측면 둘레로 공기를 토출할 때, 토출된 공기는 기류홀(141)이 형성된 파티션(140)을 통과하고, 이로 인해 팬하우징(100) 내부에 기류 와류 효과가 발생한다. 이러한 기류 와류 효과로 인해 기류 균일도가 개선되고, 소비전력이 개선되는 효과가 있다. 따라서 소형이고 얇은 팬필터 유닛의 일종인 EFU를 더욱 슬림하게 제조할 수 있다.
한편, 팬 모듈부(200)는 제2 하우징(120)의 흡입구(123)을 통해 팬하우징(100)에 삽입되며, 팬하우징(100)의 서포트 부재(130)에 결합된다.
도 4를 참조하면, 팬 모듈부(200)는 송풍팬(210), 모터(220), 모터 베이스(230) 및 벨마우스(240)로 이루어진다.
송풍팬(210)은 제2 하우징(120)의 흡입구(123)를 통하여 공기를 유입하여 측면 둘레로 공기를 토출하도록 구성되고, 모터(220)로부터 구동력을 제공받아 회전한다. 구체적으로, 송풍팬(210)은 복수의 블레이드(211)가 원주 방향으로 구비되고, 중심부에 모터(220)가 설치되어 작동하는 구조를 갖는다.
모터 베이스(230)는 송풍팬(210) 및 모터(220)가 설치되는 공간이 형성되고, 이 공간을 사이에 두고 대향하는 양측면(231), 이 양측면(231)으로부터 수평 연장된 연장부(232)로 이루어진다. 여기서, 연장부(232)는 서포트 부재(130)의 일면에 접할 수 있고, 나사홀(232a)이 형성된다. 즉, 연장부(232)는 서포트 부재(130)의 일면에 얹혀지는 형태이며, 연장부(232)의 나사홀(232a)은 서포트 부재(130)의 일면에 형성된 나사홀(도 2 참조)에 대응하도록 형성되기 때문에 연장부(232)는 서포트 부재(130)에 얹혀진 상태에서 나사 체결될 수 있다.
벨마우스(240)는 송풍팬(210)의 형상에 대응하는 둘레부(241)가 형성되고, 둘레부(241)로부터 외측으로 연장된 결합부(242)가 형성된다. 이때, 결합부(242)는 연장부(232)의 일면에 접할 수 있고, 나사홀(242a)이 형성된다. 여기서, 결합부(242)의 나사홀(242a)은 서포트 부재(130)의 나사홀 및 연장부(232)의 나사홀(232a)에 대응하도록 형성되어 연장부(232)와 함께 서포트 부재(130)에 나사 체결될 수 있다. 또한, 결합부(242)는 나사홀(242a) 사이에 손잡이가 형성되어 파지 후 교체가 용이한 장점이 있다.
이와 같이, 팬 모듈부(200)를 구성하는 벨마우스(240)의 결합부(242), 모터 베이스(230)의 연장부(232)는 나사홀(242a,232a)이 형성되어 팬하우징(100)의 흡입구(123)을 통해 일면이 노출된 서포트 부재(130)에 나사 결합될 수 있기 때문에 팬하우징(100)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 벨마우스(240)의 둘레부(241)는 흡입구(123) 주위의 제2 하우징(120)의 일면(122)에 나사 결합된다. 여기서, 벨마우스(240)의 둘레부(241)는 둘레 방향으로 나사홀(241a)이 형성되고, 제2 하우징(120)의 일면(122)은 벨마우스(240)의 둘레부(241)에 형성된 나사홀(241a)과 대응하도록 흡입구(123) 주위에 나사홀(122a)이 형성되어 나사 결합될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 팬 모듈부(200)는 와이어 그릴(250)을 더 포함한다. 여기서, 와이어 그릴(250)은 벨마우스(240)의 둘레부(241) 내측을 공기의 소통이 가능하게 커버한다.
이와 같이, 종래의 팬필터 유닛(1)에서 별도의 부품으로 제작되어 조립되는 송풍팬(210), 모터(220), 모터 베이스(230), 벨마우스(240), 와이어 그릴(250)이 일체로 구성된 팬 모듈부(200)로 이루어지기 때문에 팬하우징(100)에 간단하게 조립될 수 있고, 이로 인해 생산성이 향상될 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 종래기술의 팬필터 유닛과 본 발명의 팬필터 유닛의 유동해석 결과를 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 종래기술의 팬필터 유닛은 토출되는 공기 유량에 불균일성이 있다. 반면에, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 팬필터 유닛은 토출되는 공기 유량에 균일성이 있기 때문에 기류 균일도가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 팬필터 유닛은 서포트 부재(130)의 하측에 결합되고, 흡입구(123)에 인접하여 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성된 파티션(140)이 구비되기 때문에, 송풍팬(210)으로부터 토출된 공기가 파티션(140)을 통과하면서 기류 와류 효과가 형성됨을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
1 : 팬필터 유닛 100 : 팬하우징
110 : 제1 하우징 111 : 필터
112 : 한 쌍의 제1 측면 120 : 제2 하우징
121 : 한 쌍의 제2 측면 122 : 제2 하우징의 일면
123 : 흡입구 130 : 서포트 부재
140 : 파티션 141 : 기류홀
200 : 팬 모듈부 210 : 송풍팬
211 : 복수의 블레이드 220 : 모터
230 : 모터 베이스 231 : 양측면
232 : 연장부 240 : 벨마우스
241 : 둘레부 242 : 결합부
250 : 와이어 그릴

Claims (6)

  1. 측면이 사면으로 형성된 팬하우징에 송풍팬을 포함하는 팬 모듈부가 결합되는 팬필터 유닛으로서,
    상기 팬하우징은,
    하측에 필터가 설치되고, 상측에 한 쌍의 제1 측면이 형성된 제1 하우징;
    상기 제1 하우징에 결합되어 상기 사면을 이루는 한 쌍의 제2 측면이 형성되고, 상기 한 쌍의 제2 측면을 연결하는 일면에 흡입구가 형성된 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 내측에 결합되고, 상기 흡입구를 기준으로 양측에 평행하게 배치되어 일면이 노출된 서포트 부재; 및
    상기 서포트 부재의 하측에 결합되고, 상기 흡입구에 인접하여 서로 대각선 방향으로 대향하도록 형성되며, 기류홀이 형성된 파티션을 포함하며,
    상기 팬 모듈부는 상기 흡입구를 통해 상기 팬하우징에 삽입되고, 상기 서포트 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 팬필터 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팬 모듈부는,
    상기 송풍팬에 회전 구동력을 제공하는 모터;
    상기 송풍팬 및 상기 모터가 설치되는 공간이 형성되고, 상기 공간을 사이에 두고 대향하는 양측면으로부터 수평 연장된 연장부가 상기 서포트 부재의 일면에 접하는 모터 베이스; 및
    상기 송풍팬의 형상에 대응하는 둘레부가 형성되고, 상기 둘레부로부터 외측으로 연장된 결합부가 상기 연장부의 일면에 접하는 벨마우스를 포함하며,
    상기 연장부 및 상기 결합부는 상기 서포트 부재에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 팬필터 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 벨마우스의 둘레부는 상기 흡입구 주위의 상기 제2 하우징의 일면에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 팬필터 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 팬 모듈부는 와이어 그릴을 더 포함하고,
    상기 와이어 그릴은 상기 벨마우스의 둘레부 내측을 공기의 소통이 가능하게 커버하는 것을 특징으로 하는 팬필터 유닛.
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