KR102250511B1 - 低 정압 팬필터유닛 및 이를 포함하는 클린룸 설비 - Google Patents

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박원신
이건상
임유승
강종석
유병옥
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삼성엔지니어링 주식회사
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Abstract

低정압 팬필터유닛 및 이를 포함하는 클린룸 설비가 개시된다. 개시된 팬필터유닛은 FFU 케이싱, 상기 FFU 케이싱내에 장착된 팬, 상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬을 구동시키도록 구성된 모터, 상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬에서 배출된 기류를 모아서 미리 결정된 복수의 방향으로 배출하도록 구성된 베인, 및 상기 FFU 케이싱의 하단부에 밀착되어 기류 중의 불순물을 제거하도록 구성된 필터 어셈블리를 포함한다.

Description

低 정압 팬필터유닛 및 이를 포함하는 클린룸 설비{Low pressure fan filter unit and clean room facility including the same}
팬필터유닛 및 이를 포함하는 클린룸 설비가 개시된다. 보다 상세하게는, 효율이 높고 소비전력이 낮은 低 정압 팬필터유닛 및 이를 포함하는 클린룸 설비가 개시된다.
클린룸 설비는 대표적인 에너지 多소비 제조지원 시설로서, 생산제품의 수율 유지를 위해 청정도, 온도, 습도 및 차압을 연중 일정하게 유지함에 따라 다량의 에너지 소비가 발생하고 있다.
팬필터유닛(FFU: Fan Filter Unit)은 클린룸 설비를 구성하는 핵심 공조장비 중의 하나로서, 클린룸 설비에서 설치 수량도 가장 많고, 클린룸 설비 공조장비 전력비의 약 34%를 차지하는 대표적인 에너지 多소비 공조장비이다.
따라서, 클린룸 설비의 공조에너지를 줄이기 위한 노력의 일환으로 팬필터유닛은 운전비 절감에 대한 발주처의 다양한 니즈가 충족되어야 하는 장비들 중의 하나이다.
低정압 팬필터유닛 구현을 위하여 그 동안 여과재(Filter Media)의 두께를 높인 많은 低정압 필터들이 개발되어 팬필터유닛에 적용되고 있다.
추가적인 低정압 구현을 위하여 여과재의 두께를 추가로 높이는데는 한계가 있을뿐만 아니라, 여과재의 두께를 증가시키더라도 팬필터유닛의 운전시 여과재의 두께가 증가된 만큼의 低정압 필터 효과를 내지 못하고 정압이 손실되는 문제를 확인되었다.
따라서, 여과재의 정압감소 외 팬필터유닛 내부의 정압 감소를 위한 低정압 팬필터유닛의 개발이 시급히 요청된다.
본 발명의 일 구현예는 효율이 높고 소비전력이 낮은 低정압 팬필터유닛을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 低정압 팬필터유닛을 포함하는 클린룸 설비를 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
FFU 케이싱;
상기 FFU 케이싱내에 장착된 팬;
상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬을 구동시키도록 구성된 모터;
상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬에서 배출된 기류를 모아서 미리 결정된 복수의 방향으로 배출하도록 구성된 베인; 및
상기 FFU 케이싱의 하단부에 밀착되어 기류 중의 불순물을 제거하도록 구성된 필터 어셈블리를 포함하는 팬필터유닛을 제공한다.
상기 베인은 상부 중앙홀을 통해 수직하방으로 유입된 기류를 수평방향으로 배출시키되, 전후좌우의 네방향으로 나선형으로 배출시키도록 구성될 수 있다.
상기 팬필터유닛은 상기 FFU 케이싱의 내부로서 상기 베인의 상부에 장착되어 상기 팬에서 배출된 기류 중 상기 FFU 케이싱의 코너로 향하는 기류를 방향 전환시켜 상기 필터 어셈블리쪽으로 인도하도록 구성된 코너 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 코너 플레이트는 아래로 벌어진 단면 형상을 가지며, 상기 팬필터유닛은 상기 FFU 케이싱의 내측벽으로서 상기 코너 플레이트의 하부에 설치되되 위로 벌어진 단면 형상을 갖는 사이드 기류 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 필터 어셈블리는 필터 하우징 및 상기 필터 하우징의 내부공간을 채우는 여과재를 포함하고, 상기 여과재는 상기 필터 하우징의 내부공간을 완전히 채우거나 상기 필터 하우징의 내부공간 중 일부만 채울 수 있다.
상기 팬필터유닛의 성능은 하기 수학식 1로 정의되는 F/F비 또는 하기 수학식 2로 정의되는 F/C비, 하기 수학식 3으로 정의되는 Hub비, 및 하기 수학식 4로 정의되는 FPI의 조합에 의해 결정될 수 있다:
[수학식 1]
F/F비 = a/b
여기서, a는 여과재가 필터 하우징의 내부공간을 완전히 채우는 경우 베인까지의 FFU 케이싱 높이이고, b는 여과재의 높이이고,
[수학식 2]
F/C비 = y/b
여기서, y는 여과재가 필터 하우징의 내부공간 중 일부만 채우는 경우 FFU 케이싱의 하단부와 여과재 사이의 거리이고, b는 여과재의 높이이고,
[수학식 3]
Hub비 = c/d
여기서, c는 모터의 높이이고, d는 팬의 높이이고,
[수학식 4]
FPI = d×e
여기서, d는 팬의 높이이고, e는 팬의 직경이다.
상기 팬필터유닛은 상기 F/F비 또는 상기 F/C비가 0.58~1.71이고, 상기 Hub비가 0.82~0.87이고, 상기 FPI가 45.24~48.36일 수 있다.
상기 팬필터유닛은 상기 팬의 상부를 덮도록 배치되어 기류의 흡입 유로로 작용하도록 구성된 벨마우스, 상기 벨마우스의 상부를 덮도록 배치되어 안전사고를 방지하도록 구성된 와이어그릴, 상기 모터에 전원을 공급하도록 구성된 TB 박스 및 상기 모터의 하부에 배치되어 상기 모터를 지지하도록 구성된 모터베이스를 더 포함할 수 있다.
상기 팬필터유닛은 프리필터를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 팬필터유닛을 포함하는 클린룸 설비를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 低정압 팬필터유닛은 효율이 높고 소비전력이 낮은 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 팬필터유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 팬필터유닛 중 베인의 단면도들이다.
도 3은 도 1의 팬필터유닛의 제1 성능 결정 인자인 F/F비를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 팬필터유닛의 제2 성능 결정 인자인 사이드 기류 가이드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 팬필터유닛의 제3 성능 결정 인자인 F/C 비를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 팬필터유닛의 제4 성능 결정 인자인 Hub비를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 팬필터유닛의 제5 성능 결정 인자인 FPI를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 팬필터유닛의 효율을 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 팬필터유닛내의 필터 어셈블리를 통과하는 기류의 균일도가 상대적으로 높은 경우를 나타낸 도면이다.
도 10은 팬필터유닛내의 필터 어셈블리를 통과하는 기류의 균일도가 상대적으로 낮은 경우를 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 低정압 팬필터유닛을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "클린룸(clean room)"이란 IT 플랜트 등에서 제품을 생산하는 청정공간을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "아래로 벌어진 단면 형상"이란 가상의 수직선을 중심으로 하여 좌측단부와 우측단부가 위에서 아래로 갈수록 중심으로부터 점진적으로 멀어지는 형태로 구성된 것을 의미하고, "위로 벌어진 단면 형상"이란 가상의 수직선을 중심으로 하여 좌측단부와 우측단부가 아래에서 위로 갈수록 중심으로부터 점진적으로 멀어지는 형태로 구성된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "FFU"란 팬필터유닛(Fan Filter Unit)의 약어이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 팬필터유닛(100)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 팬필터유닛(100)은 FFU 케이싱(150), 팬(130), 모터(140), 베인(170) 및 필터 어셈블리(190)를 포함한다.
FFU 케이싱(150)은 팬(130), 모터(140) 및 베인(170)을 수용하여 이들을 고정시키는 역할을 수행한다.
팬(130)은 임펠러로도 지칭되는 것으로, FFU 케이싱(150)내에 장착되어 기류를 일측에서 타측으로 강제로 송풍시키는 역할을 수행한다.
모터(140)는 FFU 케이싱(150)내에 장착되어 팬(130)을 구동시키도록 구성될 수 있다.
베인(vane)(170)은 FFU 케이싱(150)내에 장착되어 팬(130)에서 배출된 기류를 모아서 미리 결정된 복수의 방향으로 배출하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 베인(170)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 중앙홀(h)을 통해 수직하방으로 유입된 기류를 수평방향으로 배출시키되, 전후좌우의 네방향으로 나선형으로 배출시키도록 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 팬필터유닛(100) 중 베인(170)의 단면도들이다. 도 2의 (a)는 베인(170)의 횡단면도이고, 도 2의 (b)는 베인(170)의 종단면도이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 베인(170)은 본체(171), 유로 형성부(172), 상부 중앙홀(h) 및 유로들(FP)을 포함한다.
유로들(FP)은 베인(170)의 네모서리에 하나씩 나선형으로 형성될 수 있다.
상부 중앙홀(h)로 유입된 기류는 유로들(FP)을 통해 나선형으로 배출되어 골고루 분산될 수 있다.
또한, 팬필터유닛(100)은 코너 플레이트(160)를 더 포함할 수 있다.
코너 플레이트(160)는 FFU 케이싱(150)의 내부로서 베인(170)의 상부에 장착될 수 있다. 이러한 코너 플레이트(160)는 팬(130)에서 배출된 기류 중 FFU 케이싱(150)의 코너로 향하는 기류를 방향 전환시켜 필터 어셈블리(190)쪽으로 인도하도록 구성될 수 있다.
또한, 코너 플레이트(160)는, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 아래로 벌어진 단면 형상을 가질 수 있다.
또한, 팬필터유닛(100)은 사이드 기류 가이드(165)를 더 포함할 수 있다. 이러한 사이드 기류 가이드(165)는 FFU 케이싱(150)의 내측벽으로서 코너 플레이트(160)의 하부에 설치될 수 있다.
또한, 사이드 기류 가이드(165)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 위로 벌어진 단면 형상을 가질 수 있다.
필터 어셈블리(190)는 FFU 케이싱(150)의 하단부에 밀착되어 기류 중의 불순물(먼지 입자 등)을 제거하도록 구성될 수 있다. 이러한 필터 어셈블리(190)는 FFU 케이싱(150)의 내부로 삽입되지 않으며, 그 상단부가 FFU 케이싱(150)의 하단부와 밀착 배치되게 구성될 수 있다.
또한, 필터 어셈블리(190)는 필터 하우징(191) 및 여과재(192)를 포함할 수 있다.
필터 하우징(191)은 여과재(192)를 수용하여 고정시키는 역할을 수행한다.
여과재(filter media)(192)는 주름 형태로 접혀 필터 하우징의 내부공간을 적어도 부분적으로 채우는 것일 수 있다. 예를 들어, 여과재(192)는 필터 하우징(191)의 내부공간을 완전히 채우거나, 또는 필터 하우징(191)의 내부공간 중 일부만 채울 수 있다.
상기 팬필터유닛의 성능은 하기 수학식 1로 정의되는 F/F비 또는 하기 수학식 2로 정의되는 F/C비, 하기 수학식 3으로 정의되는 Hub비, 및 하기 수학식 4로 정의되는 FPI의 조합에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 1]
F/F비 = a/b
여기서, a는 여과재(192)가 필터 하우징(191)의 내부공간을 완전히 채우는 경우 베인(170)까지의 FFU 케이싱(150)의 높이이고, b는 여과재(192)의 높이이다.
[수학식 2]
F/C비 = y/b
여기서, y는 여과재(192)가 필터 하우징(191)의 내부공간 중 일부만 채우는 경우 FFU 케이싱(150)의 하단부와 여과재(192) 사이의 거리이고, b는 여과재(192)의 높이이다.
[수학식 3]
Hub비 = c/d
여기서, c는 모터(140)의 높이이고, d는 팬(130)의 높이이다.
[수학식 4]
FPI = d×e
여기서, d는 팬(130)의 높이이고, e는 팬(130)의 직경이다.
또한, 팬필터유닛(100)은 상기 F/F비 또는 상기 F/C비가 0.58~1.71이고, 상기 Hub비가 0.82~0.87이고, 상기 FPI가 45.24~48.36일 수 있다. 상기 F/F비(또는 상기 F/C비), 상기 Hub비 및 상기 FPI가 각각 상기 범위이내이면, 팬필터유닛(100)의 효율은 향상되고 소비전력은 감소할 수 있다.
도 3은 도 1의 팬필터유닛(100)의 제1 성능 결정 인자인 F/F비를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 여과재(192)는 필터 하우징(191)의 내부공간을 완전히 채울 수 있다. 이 경우, F/F비는 FFU 케이싱(150)의 내부공간의 총 높이 중 바닥부터 베인(170)까지의 높이(a) 및 여과재(192)의 높이(b)에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, F/F비는 a를 b로 나누어 얻은 값(즉, a/b)일 수 있다.
상기 F/F비가 상기 범위(0.58~1.71)이내이면, 팬(130) 통과 이후의 기류 분산 공간이 충분히 확보되어 필터 정압 손실이 감소되고 소비전력이 절감될 수 있다.
도 4는 도 1의 팬필터유닛(100)의 제2 성능 결정 인자인 사이드 기류 가이드(165)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 팬(130)을 통과한 기류는 FFU 케이싱(150)의 코너와 인접한 부분에서 유속이 가장 빠르다. 본 발명에서는 팬(130)을 통과한 기류가 코너 플레이트(160)에 의해 1차적으로 방향 전환된 후, 사이드 기류 가이드(165)에 의해 2차적으로 방향 전환되어 크고 작은 화살표들로 표시된 바와 같이 필터 어셈블리(190)의 상면쪽으로 골고루 분산될 수 있다.
또한, 사이드 기류 가이드(165)는 그 상단부가 베인(170)과 같은 높이에서 FFU 케이싱(150)의 내벽에 결합될 수 있다.
도 5는 도 1의 팬필터유닛(100)의 제3 성능 결정 인자인 F/C 비를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 여과재(192)는 필터 하우징(191)의 내부공간 중 일부만 채울 수 있다. 이 경우, F/C비는 FFU 케이싱(150)의 하단부와 여과재(192) 사이의 거리(y) 및 여과재(192)의 높이(b)에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, F/C비는 y를 b로 나누어 얻은 값(즉, y/b)일 수 있다. 팬필터유닛(100)의 교체 시점에 팬필터유닛(100)의 성능 향상을 위하여 FFU 케이싱(150)은 그대로 유지한 상태에서 y를 변화시켜 F/C비를 조정할 수 있으며, 이는 F/F비를 조정하는 것과 동일한 성능 향상 효과를 가져올 수 있다. 또한 이 경우, 여과재(192)의 두께 감소를 통한 필터 어셈블리(190)의 제작 원가의 절감도 가능하다. 아울러, 여과재(192)의 두께를 줄이더라도 줄이기 전의 성능과 유사한 성능을 얻을 수 있다.
상기 F/C비가 상기 범위(0.58~1.71)이내이면, 팬(130) 통과 이후의 기류 분산 공간이 충분히 확보되어 필터 정압 손실이 감소되고 소비전력이 절감될 수 있다.
도 6은 도 1의 팬필터유닛(100)의 제4 성능 결정 인자인 Hub비를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, Hub비는 모터(140)의 높이(c)와 팬(130)의 높이(d)에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, Hub비는 c를 d로 나누어 얻은 값(즉, c/d)일 수 있다. 상기 Hub비는 모터(140)가 팬(130)의 안쪽으로 돌출된 정도를 나타내는 것일 수 있다. 이 경우, 모터(140)의 허브 높이를 고정시킨 상태에서 팬(130)의 출구 높이를 변경하여 Hub비를 조정할 수 있다.
도 7은 도 1의 팬필터유닛의 제5 성능 결정 인자인 FPI를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, FPI는 팬(130)의 높이(d)와 팬(130)의 직경(e)에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, FPI는 d와 e를 곱하여 얻은 값(즉, d×e)일 수 있다. 상기 FPI는 크기가 다른 다양한 팬을 인덱스화하여 용도에 맞는 최적 팬의 선정기간을 단축시켜 줄 수 있다.
도 8은 팬필터유닛(100)의 효율을 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 팬필터유닛(100)이 테스트 챔버(200)의 천장에 설치되고, 테스트 챔버(200)의 일측에 덕트(250)가 연결되고, 덕트(250)내에 오리피스 유량계(FM2) 및 배기팬(300)이 설치된다. 또한, 필터 어셈블리(190)에도 오리피스 유량계(FM1)가 설치된다.
먼저, 팬필터유닛(FFU)(100)이 가동되면 팬(130)이 회전하여, 기류가 테스트 챔버(200)의 내부로 향한 후 배기팬(300)의 작용에 의해 덕트(250)를 통해 외부로 배출된다(구체적으로, 화살표 방향으로 배출됨).
이후, 필터 차압은 오리피스 유량계(FM1)로 측정되고, 풍량은 오리피스 유량계(FM2)의 차압으로 측정된다.
또한, Fan 정압은 하기 수학식 5에 따라 계산될 수 있다.
[수학식 5]
Fan 정압 = FFU 기외 정압 + FFU 필터차압
여기서, FFU 기외 정압은 테스트 챔버의 내부와 외부의 차압을 의미하고, FFU 필터차압은 필터(즉, 여과재)의 전단과 후단의 차압을 의미한다.
또한, FFU 소비전력은 전력계로 측정될 수 있다.
끝으로, 팬필터유닛(FFU) 효율은 하기 수학식 6에 따라 계산될 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112020106760286-pat00001
또한, 팬필터유닛(100)은 벨마우스(120), 와이어그릴(110), TB 박스(145) 및 모터베이스(180)를 더 포함할 수 있다.
벨마우스(bell mouth)(120)는 팬(130)의 상부를 덮도록 배치되어 기류의 흡입 유로로 작용하도록 구성될 수 있다.
와이어그릴(wire grill)(110)은 벨마우스(120)의 상부를 덮도록 배치되어 안전사고를 방지하도록 구성될 수 있다.
TB 박스(145)는 모터(140)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.
모터베이스(180)는 모터(140)의 하부에 배치되어 모터(180)를 지지하도록 구성될 수 있다.
또한, 팬필터유닛(100)은 프리필터(미도시)를 포함하지 않을 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따른 팬필터유닛(100)은 효율이 높고 소비전력이 낮은 이점을 갖는다.
또한, 상술한 팬필터유닛(100)은 팬(130)을 통과한 기류의 세기를 여과재(192)의 폭방향으로 균일하게 배분하여 여과재(192)의 면을 골고루 사용함으로써 우수한 성능을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 상술한 팬필터유닛(100)을 포함하는 클린룸 설비(미도시)를 제공한다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~8 및 비교예 1~7: 팬필터유닛의 제조
도 1의 구성을 갖되 F/F비(또는 F/C비), Hub비 및 FPI 중 적어도 하나가 다르거나, 및/또는 사이드 기류 가이드를 구비하거나 구비하지 않는 총 15개의 팬필터유닛을 제조하였다. 상기 각 인자의 구체적인 수치 및 사이드 기류 가이드 구비 여부를 하기 표 1에 열거하였다.
구분 F/F비
(또는 F/C비)		 사이드 기류 가이드
구비 여부		 Hub비 FPI
실시예 1 1.38 ○ 0.87 45.24
실시예 2 1.38 X 0.87 45.24
실시예 3 0.71 ○ 0.87 45.24
실시예 4 1.05 X 0.87 45.24
실시예 5 0.71 X 0.87 45.24
실시예 6 0.58 X 0.87 45.24
실시예 7 0.58 X 0.82 48.36
실시예 8 1.71 X 0.87 45.24
비교예 1 0.58 X 0.95 41.6
비교예 2 1.25 X 0.69 57.2
비교예 3 0.51 X 0.63 56.4
비교예 4 0.58 X 0.69 57.2
비교예 5 0.91 X 0.69 57.2
비교예 6 0.58 X 0.76 52
비교예 7 0.38 X 0.87 45.24
평가예 1: FFU 효율 및 소비전력 평가
상기 각 팬필터유닛에 대하여 도 8에 도시된 방법에 따라 소비전력을 측정하고 상기 수학식 6을 이용하여 FFU 효율을 계산하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 여기서, 상기 각 팬필터유닛을 통과하는 기류의 풍속은 0.4m/s이었다.
평가예 2: 필터 어셈블리 통과 기류의 균일도 평가
상기 각 팬필터유닛에 대하여 필터 어셈블리의 후단에서 3차원 풍속계(제조사: SONIC CORPORATION, 모델명: WA-790K)로 필터 어셈블리의 폭방향을 따라 일정 간격으로 36개소의 풍속을 측정한 후 각각의 풍속을 비교하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 도 9에 도시된 바와 같이 기류의 균일도가 상대적으로 높게 나타난 경우에는 "높음"으로 기록하고, 도 10에 도시된 바와 같이 기류의 균일도가 상대적으로 낮게 나타난 경우에는 "낮음"으로 기록하였다. 또한 도 9 및 도 10에서, 필터 어셈블리의 후단에서 측정한 기류의 균일도가 필터 어셈블리에서 전단으로 유입되는 기류의 균일도와 동일하다고 가정하였다.
구분 FFU 효율(%) 소비전력(W) 기류의 균일도
실시예 1 60.0 217.3 높음
실시예 2 59.7 218 높음
실시예 3 60.0 218.6 높음
실시예 4 59.8 219 높음
실시예 5 59.6 220 높음
실시예 6 58.1 227.3 높음
실시예 7 57.9 228 높음
실시예 8 60.25 216.5 높음
비교예 1 56.5 231.3 낮음
비교예 2 56.1 232 낮음
비교예 3 57.2 233 낮음
비교예 4 56.2 236.7 낮음
비교예 5 56.2 237 낮음
비교예 6 55.6 240 낮음
비교예 7 56.8 234.3 낮음
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~8에서 제조된 팬필터유닛은 비교예 1~7에서 제조된 팬필터유닛 보다 FFU 효율 및 기류의 균일도는 높은 반면에, 소비전력은 낮은 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 팬필터유닛 110: 와이어그릴
120: 벨마우스 130: 팬
140: 모터 150: FFU 케이싱
160: 코너 플레이트 165: 사이드 기류 가이드
170: 베인 180: 모터베이스
190: 필터 어셈블리 191: 필터 필터 하우징
192: 여과재 200: 테스트 챔버
300: 배기팬 FM1, FM2: 오리피스 유량계
W: 기류 흐름 a, x: 베인까지의 FFU 케이싱 높이
a': 베인과 필터여재 사이의 거리 b: 여과재의 높이
y: FFU 케이싱의 하단부와 여과재 사이의 거리 c: 모터의 높이
d: 팬의 높이 e: 팬의 직경

Claims (10)

  1. FFU 케이싱;
    상기 FFU 케이싱내에 장착된 팬;
    상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬을 구동시키도록 구성된 모터;
    상기 FFU 케이싱내에 장착되어 상기 팬에서 배출된 기류를 모아서 미리 결정된 복수의 방향으로 배출하도록 구성된 베인; 및
    상기 FFU 케이싱의 하단부에 밀착되어 기류 중의 불순물을 제거하도록 구성된 필터 어셈블리를 포함하는 팬필터유닛으로서,
    상기 필터 어셈블리는 필터 하우징 및 상기 필터 하우징의 내부공간을 채우는 여과재를 포함하고, 상기 여과재는 상기 필터 하우징의 내부공간을 완전히 채우거나 상기 필터 하우징의 내부공간 중 일부만 채우고,
    상기 팬필터유닛의 성능은 하기 수학식 1로 정의되는 F/F비 또는 하기 수학식 2로 정의되는 F/C비, 하기 수학식 3으로 정의되는 Hub비, 및 하기 수학식 4로 정의되는 FPI의 조합에 의해 결정되고:
    [수학식 1]
    F/F비 = a/b
    여기서, a는 여과재가 필터 하우징의 내부공간을 완전히 채우는 경우 베인까지의 FFU 케이싱 높이이고, b는 여과재의 높이이고,
    [수학식 2]
    F/C비 = y/b
    여기서, y는 여과재가 필터 하우징의 내부공간 중 일부만 채우는 경우 FFU 케이싱의 하단부와 여과재 사이의 거리이고, b는 여과재의 높이이고,
    [수학식 3]
    Hub비 = c/d
    여기서, c는 모터의 높이이고, d는 팬의 높이이고,
    [수학식 4]
    FPI = d×e
    여기서, d는 팬의 높이이고, e는 팬의 직경이고,
    상기 팬필터유닛의 성능은 FFU 효율, 소비전력 및 기류의 균일도로 평가되는 성능을 의미하고,
    상기 팬필터유닛은 상기 F/F비 또는 상기 F/C비가 0.58~1.71이고, 상기 Hub비가 0.82~0.87이고, 상기 FPI가 45.24~48.36인 필터 어셈블리를 포함하는 팬필터유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베인은 상부 중앙홀을 통해 수직하방으로 유입된 기류를 수평방향으로 배출시키되, 전후좌우의 네방향으로 나선형으로 배출시키도록 구성된 팬필터유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 FFU 케이싱의 내부로서 상기 베인의 상부에 장착되어 상기 팬에서 배출된 기류 중 상기 FFU 케이싱의 코너로 향하는 기류를 방향 전환시켜 상기 필터 어셈블리쪽으로 인도하도록 구성된 코너 플레이트를 더 포함하는 팬필터유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코너 플레이트는 아래로 벌어진 단면 형상을 가지며, 상기 팬필터유닛은 상기 FFU 케이싱의 내측벽으로서 상기 코너 플레이트의 하부에 설치되되 위로 벌어진 단면 형상을 갖는 사이드 기류 가이드를 더 포함하는 팬필터유닛.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 팬필터유닛은 상기 팬의 상부를 덮도록 배치되어 기류의 흡입 유로로 작용하도록 구성된 벨마우스, 상기 벨마우스의 상부를 덮도록 배치되어 안전사고를 방지하도록 구성된 와이어그릴, 상기 모터에 전원을 공급하도록 구성된 TB 박스 및 상기 모터의 하부에 배치되어 상기 모터를 지지하도록 구성된 모터베이스를 더 포함하는 팬필터유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 팬필터유닛은 프리필터를 포함하지 않는 팬필터유닛.
  10. 제1항 내지 제4항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 팬필터유닛을 포함하는 클린룸 설비.
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