KR200214020Y1 - 팬 필터 유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 무진을 요구하는 전자기기조립실, 반도체조립실, 병원의 수술실, 세균배양실등 항상 청정 상태를 유지해야만 하는 클린 룸에 정화된 공기를 송풍하여 주는 클린 룸 팬 필터 유닛에 관한 것으로서, 클린 룸에서 구획프레임으로 형성된 시스템 천장의 구획프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터와 팬을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛에 있어서, 상기 팬 하우징 하단부 주위에 대하여 그의 측방향으로 돌출하는 단면형의 필터 지지구를 연속적으로 마련하고, 상기 필터 상층영역에 대하여 균등한 정압을 유지시키기 위한 정압형성부를 구비하여, 천장에 마련되는 팬 하우징이 필터 프레임을 사이에 두고 구획프레임에 안착됨에 있어,　팬 하우징과 필터 프레임간의 리크를 방지함과 동시에 팬 하우징이 필터 프레임에 안착지지되고, 또 필터 프레임과 함께 필터측에 일정 공기압을 수용하는 정압형성부를 마련함으로써, 클린 룸의 청정도를 확실하게 유지하면서, 모터의 출력을 유지하더라도, 보다 많은 풍량을 획득할 수 있도록 하였다.

Description

팬 필터 유닛{Fan filter unit}

본 고안은 무진을 요구하는 전자기기조립실, 반도체조립실, 병원의 수술실, 무균실, 세균배양실등 항상 청정을 유지해야만되는 클린 룸에 정화된 공기를 송풍하여 주는 클린 룸(Clean Room)용 팬 필터 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 병원이나 반도체 제조 공장 등의 클린 룸에서，종래 팬 필터 유닛(FFU) 방식 및 가압 천장 챔버 방식이 주로 사용되고 있다．도1은，종래의 팬 필터 유닛 방식의 구성도이다．건물(1) 내의 클린 룸(2)은, 구획프레임(5)으로 형성된 시스템 천장(3)을 구비하고 있다. 이 시스템 천장(3)의 구획프레임(5)으로 형성된 방형(方形)의 있는 팬 하우징(15)에 필터(14)와 송풍팬(13)을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛(16)이 장착되어 있다.

이러한 팬 필터 유닛(16)의 송풍팬(13)에 의해, 천장 내부(17)의 공기를 흡인하고 필터(14)를 통하여 클린 룸(2) 내에 공급한다. 클린 룸(2) 내의 공기는, 프리 액세스 플로어(4)를 통하여 마루 하부로 유동하여, 또한 드라이 코일(9)을 통하여 제습되고、리턴 스페이스(12)를 흐르고 천장 내부(17)로 돌아와 순환한다. 이 FFU 방식으로는 천장에 마련한 각 송풍팬(13)에 의해 천장 내부(17)의 공기를 흡인하므로 ，천장 내부(17)는 주위에 대하고 부압이 된다.

이와 같은 FFU 방식에 있어서는，천장 내부(17)가 부압이기 때문에, 각 팬 하우징(15, …)의 구획프레임(5)　부분의 리크 등에 의해 천장 내의 공기가 필터를 통과하지 않고 클린 룸(2) 안으로 유입되는 것이 없도록 함으로써, 클린 룸(2) 안의 청정도가 확실하게 유지된다. 따라서, 필터(14)와 구획프레임(5)과의 사이의 밀봉성에 관해서는, 다소의 틈이 있더라도 클린 룸(2) 측으로 누설되는 등의 문제는 없다.

또, 각 팬 하우징(15) 마다 팬이 마련되기 때문에, 필터 교환의 경우 등에 클린 룸(2) 전체의 운전을 정지하는 일이 없이, 개별 송풍팬(13) 만을 정지하고 필터(14)를 교환한 것이 가능하여, 클린 룸(2)의 가동율이 높아지며 사용성이 향상된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 클린 룸(2)에 대해 천장 내가 부압이 되기 때문에, 클린 룸(2)의 청정도의 유지를 확실히 할 수 있고, 또 클린 룸 전체의 운전을 정지하지 않고도, 개별적으로 필터(14) 교환을 수행할 수 있는 등의 이점을 보유한 반면, 송풍팬(13)을 다수개 사용하기 때문에, 에너지 효율이 나쁘고, 전체적으로 볼 때, 큰 전력을 소비함과 함께 다수의 팬이 천장 내에 마련되기 때문에 1개의 팬의 소음은 작지만, 다수대의 팬이 집합한 합성 소음이 커질 우려를 내포하고 있다.

더욱이, 필터(14)에 고른 정압으로 공기를 통과시키지 못할 경우에는, 필터 이전의 내부 공간 다시 말해서, 팬 가이드(23)와 필터 사이의 거리에 따라 달라지는 사이 공간의 크기가 적정치 않을 경우에는, 국부적으로 공기압이 집중되는 영역이 발생하여 국부적으로 공기가 정체되는 등의 현상이 발발하여, 공기흐름 저항에 따른 소음이 초래됨과 더불어, 필터를 통과하는 풍량을 일정수준으로 맞추기 위해서는, 공기 저항에 따른 손실을 보충하기 위한 모터의 출력(소비전력) 증대를 유발하여, 고소음·고전력형 팬 필터 유닛으로 구성될 수 밖에 없는 설계상의 난점을 가지고 있었다.

또한, 천정 내부의 공기가 송풍팬의 흡인력에 의해 팬 필터 유닛 내로 유동하고, 내부 설치된 경사형 팬 가이드(23)를 통해 공기의 흐름을 분산시켜 필터측으로 유도하는 종래의 구조에서, 필터(30)측으로 지속적으로 유도된 공기의 흐름 분포 상 필터 상부측에 공기압이 집중됨으로써, 팬 필터 유닛 팬 하우징(21)의 하단부와 필터측의 결합부위 즉, 팬 하우징의 하단부의 떨림현상 등으로 인해, 소음이 유도되는 등의 우려가 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 우려를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은, 팬 필터 유닛 내의 모터의 출력을 저감키더라도, 필터링 풍량을 유지시킴으로써, 저전력형 및 저소음형 팬 필터 유닛을 도출할 수 있도록 함과 더불어, 필터 상측에 공기압이 집중되는 상태에서, 팬 필터 유닛 팬 하우징의 저단 벽면에 충격파를 인가하더라도 견고하게 고정지지되어 진동유발을 억제하도록 구성한 저전력형 팬 필터 유닛을 제공함에 있다.

도1은 일반적인 클린 룸 시스템의 구성도,

도2는 본 고안에 따른 클린 룸용 팬 필터 유닛의 내부 구성도,

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛의 팬 하우징과 필터측의 결합구조를 도시한 단면도,

도4는 본 고안의 제2실시예에 따른 도3에 상응한 단면도,

도5는 도4의 제2실시예 구성을 구체적으로 나타낸 부분 단면사시도,

도6은 본 고안의 제3실시예에 따른 도3에 상응한 단면도, 및

도7은 본 고안의 제4실시예에 따른 도3에 상응한 단면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 팬 필터 유닛 21 : 팬 하우징

25 : 패드 29 : 필터지지구

30 : 필터 31 : 필터 프레임

40 : 정압형성부 29a : 절곡부

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 저전력형 팬 필터 유닛은, 클린 룸에서 구획프레임으로 형성된 시스템 천장의 구획프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터와 팬을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛에 있어서, 상기 팬 하우징 하단부 주위에 대하여 그의 측방향으로 돌출하는 단면형의 필터 지지구를 연속적으로 마련하고, 상기 필터 상층영역에 대하여 균등한 정압을 유지시키기 위한 정압형성부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 클린 룸용 팬 필터 유닛의 내부 구성도이고, 도3은 본 고안의 일실시예에 따른 팬 필터 유닛의 팬 하우징과 필터측의 결합구조를 도시한 단면도이며, 도1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

본원의 팬 필터 유닛은, 클린 룸(2)의 천장에 설치하여 클린 룸(2)으로 정화된 공기를 공급하는 클린 룸(2) 필터링 유닛의 일환으로, 팬 필터 유닛 내의 공기흐름 저항을 최소로 하여 기류소음이 최소로 되며, 모터의 소비전력을 절감시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또, 클린 룸 팬 필터 유닛(20) 내에 공기의 흐름 도중에 발생되는 공기압을 일정하게 유지하기 위하여 내측에 경사판(19)을 장착함과 동시에 경사판 위에 바람유도구(27)를 부착하여 공기의 흐름에 발생되는 공기저항을 최소로 하였다(도2 참조).

또, 상기 팬 필터 유닛(20)은, 클린 룸(2) 천장에 바둑판과 같이 격자상으로 설치된 구획프레임(5)에 필터(30), 필터프레임(31) 및 팬 하우징(21)와 함께 설치되어 있다.

또한, 상기 팬 하우징(21)은 사각함체 형태로 이루어지고, 그 하단부 주위에 대하여 '??'자형 단면의 필터 지지구(29)가 연속적으로 결착되어 있다.

또, 상기 필터(30)는 필터(30)의 외곽을 사방 지지하는 필터프레임(31)과 함께 상기 팬 필터 유닛(20) 내부 각 구역에 대하여 균등한 정압을 유지시키기 위한 정압형성부(40)를 구성한다. 물론, 상기 필터 지지구(29)는, 팬 하우징(21)과 필터(30) 간의 밀봉성 유지를 위한 패드(25)를 사이에 두고, 상기 필터 프레임(31)의 상단면부 상에 배열되어 있다.

또, 상기 정압 형성부(40)는, 상기 천장(3)의 구획프레임(5) 상에 탑재되는 필터 프레임(31)에 위치 설정된 팬 하우징(21)의 하단부가 상기 필터 지지구(29)에 의해 상부측에 필터(30)와 함께 공기 수용을 위한 정압 형성부(40)를 구획 형성하는 필터 프레임(31) 상에 실질적으로 위치 설정되는 방식으로 기립 위치로 고정되는 것으로 이루어진다.

따라서, 상기 필터(30) 측에 정압형성부(40)를 마련하여 팬 하우징(21)의 부피를 작게 할 수 있으며, 공기압의 영향이 가장 큰 부위인 필터(30) 측에 공기수용을 위한 정압형성부(40)를 마련하여, 천장(2)의 구획프레임(5)에 견고하게 탑재된 필터(30)와 필터프레임(31)에 의해 견고한 구조로 공기압을 수용할 수 있도록 함으로써, 공기가 고른 압력으로 필터(30)측으로 제공되면서, 정압 필터링되어 클린 룸(2)으로 공급될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기한 필터지지구(29)는 '??'자형으로 이루어져, 필터 프레임의 상단면부와 외측단면부위를 감싸는 형태로 구성되었지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니라, 도4에 도시된 바와 같이, 필터 지지구(29')의 길이방향 분기부를 절곡부(29a)로 구성하고, 이 절곡부(29a)에 대응하는 형상의 수용부(31a)를 필터 프레임(31)의 상측에 마련하여, 상기 필터지지구(29')가 상기 필터 프레임(31)에 안착 고정되도록 구성해도 된다. 물론, 이 필터 지지구(29')와 필터 프레임(31)의 수용부(31a) 사이에 개재되는 패드(25') 또한 절곡형으로 이루어져 있다.

또한, 이러한 절곡부는, 도6에 도시한 바와 같이, 절곡부(29a)의 형상에 상응하는 삼각봉(29b)으로 구성해도 좋다.

또, 도7에 도시한 바와 같이, 상기 필터지지구(29')의 절곡부와 상기 필터 프레임(31)의 수용부는 이를 역으로 상방 절곡부(29c)와 돌출부(31b)로 구성해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안으로는, 천장에 마련되는 팬 하우징이 필터 프레임을 사이에 두고 구획프레임에 안착됨에 있어,　팬 하우징과 필터 프레임간의 리크를 방지함과 동시에 팬 하우징이 필터 프레임에 안착지지되고, 또 필터 프레임과 함께 필터측에 일정 공기압을 수용하는 정압형성부를 마련함으로써, 클린 룸의 청정도를 확실하게 유지하면서, 모터의 출력을 유지하더라도, 보다 많은 풍량을 획득할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 모터 소음 및 팬 하우징의 떨림에 따른 소음을 극력 저감시킬 수 있음과 더불어, 에너지 효율 측면에서도 에너지 절약 운전이 가능케 되었다.

또한, 필터(14)에 고른 정압으로 공기를 통과시키기 위해서는, 필터 이전의 내부 공간 다시 말해서, 팬 가이드(23)와 필터 사이의 거리를 조정하여 정압형성부에서 전체적으로 고른 압력을 형성하도록 할 수 있는 바, 이는 패드(25)의 두께를 변경하여 적정거리로 조정하여도 좋다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 팬 필터 유닛에 의하면, 본고안은 클린 룸의 천장에 바둑판과 같이 격자상으로 사전 설치된 구획프레임에 필터와 같이 설치되어 클린 룸으로 여과된 공기를 지속적으로 공급되도록 한 것으로, 클린 룸의 천장에 설치되는 팬 하우징의 부피를 증대시키지 않고도, 여과 풍량을 증대시킬 수 있도록 함과 더불어, 팬 하우징의 진동에 따른 소음이 발생하지 않으며, 저전력으로 운영될 수 있도록 하는 등의 뛰어난 효과가 있다.

다시 말해서, 본 고안은 팬 필터 유닛 내의 모터의 출력을 저감키더라도, 필터링 풍량을 그대로 유지시킴으로써, 저전력형 및 저소음형 팬 필터 유닛을 도출할 수 있도록 하였다.

또한, 필터 상측에 정압형성부를 마련하고, 팬 하우징의 저단 벽면에 충격파를 인가하더라도 견고하게 고정지지되도록 구성함으로써, 필터 상측에 공기압이 국부적으로 집중되는 현상을 규제함과 더불어, 팬 하우징 하단부에 별도의 보강부재를 설치하지 않고도, 팬 하우징 하부의 강도를 보강할 수 있도록 하였다.

Claims (4)

1. 클린 룸에서 구획프레임으로 형성된 시스템 천장의 구획프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터, 팬 및 팬 가이드를 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛에 있어서,

   상기 팬 하우징 하단부 주위에 대하여 그의 측방향으로 돌출하는 단면형의 필터 지지구를 연속적으로 사방 마련하고,

   상기 필터 상층영역에 대하여 균등한 정압을 유지시키기 위한 정압형성부를 구비한 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정압 형성부는, 상기 천장 내에 상기 구획프레임 상에 탑재되는 필터 프레임에 위치설정된 팬 하우징의 하단부가 상기 필터 지지구에 의해 상부측에 필터와 함께 공기 수용부를 구획하는 필터 프레임에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.
3. 제1항에 있어서,

   상기 필터 지지구의 일측 분기부는, 절곡부로 구성되어, 이 절곡부를 수용하는 수용부를 가지는 필터 프레임 상에 고정지지되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 필터 지지구의 일측 분기부는, 상방 절곡부로 구성되어, 이 절곡부를 수용하는 돌출부를 가지는 필터 프레임 상에 고정지지되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.