WO2023068547A1 - 반도체장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬 - Google Patents

반도체장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬 Download PDF

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WO2023068547A1
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조복현
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조복현
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Definitions

  • the present invention relates to a blower fan for uniform flow rate of blades for air conditioners of semiconductor equipment, and more particularly, in an air conditioner that discharges internal air to the outside, by transforming the internal and external shapes of blades for air conditioners of semiconductor equipment,
  • the present invention relates to a blower fan for uniform flow velocity of a blade for an air conditioner of semiconductor equipment, which can reduce noise and improve emission efficiency by maintaining the same flow velocity at all heights.
  • DRAM has been mass-produced
  • gigabit DRAM has been mass-produced
  • 1 to 3 nanometer semiconductors are being produced.
  • the clean product may be divided into a turbulent flow method, a mixed flow method, or a turbulent flow method according to the flow of air.
  • the clean room includes a supply side for providing air and an exhaust side for discharging air.
  • the supply side mainly includes HEPA and ulpa filters, and the exhaust side includes a grating.
  • uniform airflow of clean air supplied according to the high integration of semiconductors is one of the key factors for improving semiconductor yield.
  • the clean room is a space that is dedusted for a certain purpose, and the dust (suspended particles) floating in the air in the space is controlled to a desired number or less to prevent dust from being removed inside and outside of the work object performed in the clean room.
  • air conditioning, brightness (illuminance), and even prevention of noise, vibration, etc. are performed according to special purposes to achieve optimization of the process applied to the work object.
  • air conditioning devices are necessarily applied, and in addition, air conditioning devices are applied to buildings and various production facilities.
  • air conditioning devices are applied to buildings and various production facilities.
  • the blower fan has an excellent effect and a unique German company name (ebmpapst, ebmpapst) 'product model: R3G400' is applied.
  • blower fans are expensive and difficult to apply, and the difference in power consumption compared to the same air volume (cmm) is large. .
  • the problem of the present invention is to improve the structure of the blade in the process of inhaling and discharging air, thereby providing a uniform flow rate at the entire height and consuming the same air volume (cmm) It aims to improve power, reduce noise generation, and improve efficiency.
  • the present invention is a blowing fan comprising a lower plate to which a connecting shaft on which a drive motor is installed protrudes in the center and to which blades are connected at a lower fixing part, and an upper plate to which the blades are connected at an upper fixing part and has an inner circumferential portion in the center.
  • the blade is characterized in that the outer surface is made of an external air volume surface forming an upper groove and a lower groove.
  • the blade of the present invention includes an inner curved surface formed with an upper round and a lower round,
  • the air sucked in at different positions of 'a', 'b', and 'c' in front of the blade provides the same flow rate through the same length at different positions of 'A', 'B', and 'C' to quickly externalize the blade. Forming so that it can be discharged into;
  • the outer air flow surface of the blade is composed of upper grooves and lower grooves of ">" type and " ⁇ " type;
  • the blade is characterized in that the air volume scales are formed to protrude on one or both sides at regular intervals so that the air volume scales form a " ⁇ " shape or a "C” shape when viewed from the front.
  • the structure of the blade is improved by forming a ">" type or " ⁇ " external air volume surface on the shape of the curved surface and the external air volume surface, thereby providing a uniform flow rate at the entire height. It provides the effect of improving power consumption, reducing noise, and improving efficiency compared to the same air volume (cmm).
  • the present invention provides an effect of reducing noise generation and improving efficiency by forming wave patterns on the external air volume surface to reduce uniform flow velocity and noise generation, and by forming air volume scales on both sides of the blade.
  • FIG. 1 is a perspective view photograph showing a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front cross-sectional view showing the installation state of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view photograph of the blowing fan of the present invention
  • Figure 4 is a plan view showing the lower plate of the present invention.
  • Figure 6 is a front cross-sectional view showing the top plate of the present invention
  • Figure 7 is a bottom view showing the top plate of the present invention.
  • Figure 8 is a front view of a conventional general blade
  • Figure 9 is a cross-sectional view of the installation state of the blade of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of the blade of the present invention
  • FIG. 13 is a front view of another embodiment of the blade of the present invention.
  • a component when referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. Also, in the drawings, the thickness of components is exaggerated for effective description of technical content.
  • Embodiments described in this specification will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention.
  • the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, the shape of the illustrated drawings may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific shape shown, but also include changes in the shape generated according to the manufacturing process. For example, a region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Therefore, the regions illustrated in the drawing are attributes
  • FIG. 1 is a perspective view photograph showing a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front cross-sectional view showing an installed state of the present invention
  • Figure 3 is a plan view photograph of the blowing fan of the present invention.
  • Blades 30 are installed at regular intervals in the circumferential direction on the lower plate 20, and the upper plate 12 is installed on the upper side of the blade 20 and has an inner part 11 for sucking in ambient air. It is composed of a blowing fan (10).
  • connection shaft 22 of the lower plate 20 protrudes and is fixed to the outer periphery of the driving motor 40, and the exhaust part 21, which is the bottom surface of the lower plate 20, has a low outer diameter and is gently moved toward the center. It is formed to be inclined so as to be high so that air is discharged outward.
  • the blade 30 is formed to be integral with the upper plate 12 and the upper fixing part 32, and is formed to be integral with the lower plate 20 and the lower fixing part 33.
  • the blades 30 are installed in an arc shape at regular intervals, and an inner curved surface 31 is formed on the inside and an external wind volume surface 36 is formed on the outside so that the same flow rate is provided at the entire height.
  • Figure 4 is a plan view showing the lower plate of the present invention
  • Figure 5 relates to a bottom view showing the lower plate of the present invention.
  • the lower plate 20 is fixed by using screws or bolts around the connecting shaft 22 so that the drive motor 40 is coupled to the center, and has a shape that rises from the front end to the center, and from the inside to the outside in an arc shape. To be fixed to be integral with the blade 30 along the lower fixing portion 33.
  • Figure 6 is a front cross-sectional view showing the top plate of the present invention
  • Figure 7 relates to a bottom view showing the top plate of the present invention.
  • the upper plate 12 has an inner part 11 formed in the center to supply air to be sucked in and discharged from the outside, and the upper plate 12 is formed in an arc shape and fixed along the upper fixing part 32 to be integrated with the blade 30 will be.
  • Figure 8 is a front view of a conventional general blade
  • Figure 9 is a cross-sectional view of the installation state of the blade of the present invention
  • Figure 10 shows a front view of the blade of the present invention.
  • the inner surface 30b and the outer surface 30c are formed to be almost straight, and the flow rate due to the discharged air is different, making noise and consuming a lot of power.
  • the inner curved surface 31 is connected to the upper round 34 from the upper side and to the lower round 35 from the lower side to form an arc shape
  • the external air flow surface 36 is formed to have a ">" shape or " ⁇ " as a whole, and has an upper groove 37 that slopes downward from the outside to the inside, and a lower groove that starts from the upper groove 37 and slopes downward to the outside. (38) is formed.
  • the external air flow surface 36 is formed with an upper groove 37 and a lower groove 38 to have a ">" shape or a " ⁇ " shape as a whole, thereby having an upper round 34 and a lower round 35.
  • the flow velocity is made at each part of the blade 30.
  • FIG. 11 is a side view of the blade of the present invention
  • FIG. 12 is an enlarged front view of another embodiment of the external air volume surface of the blade of the present invention.
  • the upper side of the blade 30 is fixed to be integral with the upper plate 12 along the upper fixing part 32, and the lower side is fixed to be integral with the lower plate 13 along the lower fixing part 33, It is also possible to perform injection molding to be integral with a metal material or synthetic resin.
  • the external air flow surface 36 having the upper groove 37 and the lower groove 38 can be formed to have a straight shape, but by having any one of a concave-convex shape, a wavy shape 39, and a sawtooth shape, It is installed so that the flow rate is the same and the noise is reduced.
  • FIG. 13 is a front view of another embodiment of the blade of the present invention
  • FIG. 14 is a cross-sectional plan view of another embodiment of the blade of the present invention.
  • the blades 30 are formed on both sides so that the air volume scales 30a are " ⁇ " or "C”-shaped when viewed from the front along the direction in which air is transported at regular intervals, and the cross-sectional shape is high at the beginning and at the end It is formed to have a tadpole shape that gets lower as the parts go down.
  • the size and number of the air volume scales 30a can be freely formed, and can be installed on one side of the blade 30, but it is preferable to install them on both sides.
  • the uniform flow rate blowing fan 10 of the blade for the air conditioner of the semiconductor equipment according to the present invention protrudes from the inside of the lower plate 20.
  • the connecting shaft 22 can be fixed using screws or bolts with the drive motor 40, and a rotating fan (not shown) is installed on the upper center of the drive motor 40 to rotate at high speed while rotating the inner circumferential portion 11. This is to allow air to be sucked in through the upper side and discharged through the exhaust unit 21 .
  • the air sucked in through the top plate 12 is supplied to the exhaust unit 21 and is made of an air conditioner that is discharged along the installation direction of the blades 30, and the air sucked from the entire height of the blades 30 is ' Since it is sucked in at different positions (directions) of a', 'b', and 'c' and then discharged to the outside through the blade 30, the air moving respectively at the entire height of the blade 30 is 'A', ' Different flow rates are generated at different positions (directions) of 'B' and 'C' and discharged to the outside.
  • the inner curved surface 31 at the entire height of the blade 30 is connected to the upper plate 12 and the lower fixing part 33 from the upper fixing part 32 through the upper round 34 and the lower round 35. ) is integrally fixed with the lower plate 20, and the entire length of the blade 30 is formed to be almost the same through the external air volume surface 36 composed of the upper groove 37 and the lower groove 38.
  • the air sucked in at different positions (directions) of 'a', 'b' and 'c' in front of the blade 30 is the same at different positions (directions) of 'A', 'B' and 'C'. It is to provide the same flow rate through the length so that it can be discharged to the outside quickly at the same time.
  • the external air flow surface 36 of the blade 30 is made up of upper grooves 27 and lower grooves 38 formed of a ">" shape and a " ⁇ " shape, so that the blades 30 blow air at regular intervals.
  • the wind volume scales 30a are formed to have the same length at the position (direction) of the entire height to have the same flow velocity.
  • the upper groove 27 and the lower groove 38 constituting the external air flow surface 36 are formed in a ">" shape and a " ⁇ " shape, it is possible to form the front end face in a straight shape, as shown in FIG.
  • the external airflow surface 36 having the upper groove 37 and the lower groove 38 has any one of a concavo-convex shape, a wavy shape 39, and a sawtooth shape, so that at the front discharge part of the flow velocity It is to provide the effect of reducing noise by allowing it to be quickly discharged to the outside without collision.
  • the blade 30 is formed so that the air volume scales 30a protrude on one or both sides at regular intervals so that the air volume scales 30a are " ⁇ " or "C” when viewed from the front, and the cross-sectional shape is
  • the collision is formed to have a tadpole shape that is high at the beginning and lower toward the end so that the air moves in a streamlined shape to remove the boundary layer that hinders the flow rate of air to help the movement of the flow rate. Therefore, it is possible to describe an improvement in efficiency.
  • German product and power consumption of the present invention German product the present invention comparative value no cmm W rpm W rpm W One 8.42 60.3 790.0 59.0 760.0 -1.3 2 9.35 69.5 850.0 70.0 810.0 0.5 3 10.1 79.0 890.0 76.0 875.0 -3.0 4 11.0 92.5 950.0 88.0 925.0 -4.5 5 11.9 106.5 990.0 103.0 975.0 -3.5 6 12.8 122.5 1050.0 118.0 1025.0 -4.5 7 13.7 141.2 1100.0 135.0 1075.0 -6.2 8 14.6 160.5 1150.0 155.0 1125.0 -5.5 9 15.6 181.5 1200.0 186.5 1175.0 -5.0 10 16.5 204.0 1250.0 198.0 1215.0 -6.0 11 17.5 230.0 1300.0 225.0 1265.0 -5.0 12 18.2 249.0 1300.0
  • cmm air volume unit m3/mim indicates the amount blown by the fan per minute
  • m3 power unit volume expressed as 1m ⁇ 1m ⁇ 1m
  • W represents power consumption.
  • German product was tested based on company name: ebmpapst, product model: R3G400.
  • cmm air volume unit m3/mim indicates the amount blown by the fan per minute
  • m3 power unit volume expressed as 1m ⁇ 1m ⁇ 1m
  • W represents power consumption.
  • the present invention makes the air collision start point of the blade and the length of the discharge part almost the same, so that the flow rate generated by meeting the air at the overall height is the same at each position (height), thereby providing the same flow rate, reducing noise through a difference in power consumption It is possible to provide a blade of a very useful air conditioner in which the efficiency is greatly improved.
  • blowing fan 11 inner part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 공기를 외부로 배출하는 공조장치에서 반도체 장비의 공조장치용 블레이드의 내부와 외부 형태를 변형시켜 전체의 높이에서 공히 유속을 동일하게 유지시켜 소음을 감소시키고 배출효율을 향상시킬 수 있도록 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 중앙에 구동모터가 설치되는 연결축이 돌출되며 하부 고정부에서 블레이드가 연결되는 하부판을 포함하고, 상기 블레이드가 상부 고정부에서 연결되며 중앙에 내주부를 갖는 상부판을 포함하는 송풍팬에 있어서, 상기 블레이드(30)는 내부 만곡면(31)이 상부 라운드(34)와 하부 라운드(35)가 형성되는 것을 포함하며, 상기 블레이드(30)는 외측면이 상부홈(37)과 하부홈(38)을 형성하는 외부 풍량면(36)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

반도체장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬
본 발명은 반도체 장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 공기를 외부로 배출하는 공조장치에서 반도체 장비의 공조장치용 블레이드의 내부와 외부 형태를 변형시켜 전체의 높이에서 공히 유속을 동일하게 유지시켜 소음을 감소시키고 배출효율을 향상시킬 수 있도록 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드 유속 균일 송풍팬에 관한 것이다.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장비도 비약적인 발전을 이루고 있다. 이러한 기능을 충족시키기 위한 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
상기 반도체 장치 중에서 디램(DRAM)의 양산이 이루어지고, 기가비트 디램(Giga DRAM)으로 양산 되었으며, 1∼3 나노 반도체의 생산이 이루어지고 있는 실정에 있다.
이와 같이 고집적화로 진행되고 있는 반도체 장치는 부유 분진, 유해가스, 미생물 등과 같은 오염물질의 존재를 정해진 규정 이하로 제어하는 청정 공간인 클린룸에서 제조해야 한다. 결국 선폭이 정해져 있고 이러한 선폭 이상의 오염 물질이 존재할 경우 불량으로 직결되기 때문이며, 반도체 장비의 고집적화에 맞추어 클린룸에서 제어하는 오염 물질의 크기가 축소되고 있을 뿐만 아니라, 선폭 이하의 오염물질이 공급되어도 균일하게 공급되지 않으면 오염물질이 뭉쳐서 선폭 이상의 오염물질로 변하거나 난반사인 와류를 일으켜 반도체 수율에 영향을 준다. 따라서 에어의 공급이 균일하게 이루어지는 정도가 수율향상과 소비전력의 감소효과를 좌우하는 핵심 기술로 자리잡고 있다.
상기 크린품은 에어의 흐름에 따라 난류 방식, 혼합류 방식 또는 충류 방식 등으로 나눌 수 있다. 그리고 상기 클린룸은 에어를 제공하는 제공측과 에어를 배출하는 배기측을 포함하는데, 제공측은 주로 헤파 및 울파 필터(hepa filter, ulpa filter)를 포함하고, 배기측은 그레이팅(grating)을 포함한다.
또한, 반도체의 고집적화에 따라서 공급되는 클린에어의 균일한 에어분포(uniform airflow)가 반도체 수율향상을 하기위한 핵심사항의 한 부분을 차지하고 있다.
상기 크린룸(Clean Room, 청정실)이란 일정한 목적을 위하여 제진시킨 공간으로서 그 공간의 공기 중에 부유하는 먼지(부유입자)를 원하는 숫자 이하로 제어하여 청정실내에서 행하여지는 작업대상체의 내, 외부에 먼지가 다다르지 못하도록 하며, 동시에 공기조화와 밝기(조도) 및 특별한 목적에 따라 소음, 진동 등의 방지까지도 수행되어 작업대상체에 가해지는 공정의 최적화를 달성하도록 한다.
특히, 반도체의 생산라인의 경우에서는 패턴의 형성이나 레티클의 제작 등의 기본설계에서부터 웨이퍼의 제조공정, 검사공정, 어셈블리/팩케이지(Assembly/Package)공정, 최종시험공정, 품질검사공정 등을 거치게 되며, 이러한 공정들 중 특히 웨이퍼의 제조공정은 확산 - 노광, 현상 - 에칭 - 확산 등의 공정들을 반복하여 수행하여야 하기 때문에 먼지오염이나 온도 및 습도의 조절 등이 매우 중요하며, 전반적으로 반도체의 수율의 증대 및 제품의 정밀도나 신뢰도의 향상 등의 면에서 오염되지 않아야 함은 당연한 것이다.
상기와 같은 공조라인에서 일정한 기능 이상의 성능을 발휘하기 위해서 공조장치를 필수적으로 적용하게 되고, 이외에 건축물과 다양한 생산시설에서 공조장치를 적용한다. 상기와 같은 공조장치 중 송풍팬은 효과가 뛰어나고 독보적인 독일제품의 회사명(ebmpapst, 이비엠팝스트) '제품모델: R3G400'을 적용하고 있다.
그러나 이러한 송풍팬은 고가이어서 적용이 어렵고, 동일풍량(cmm) 대비 소비전력의 차이가 커서 다른 것을 적용하기 어려운 결점이 있으며, 종래 제시된 제품들은 소비전력이 많이 소모되고 소음이 심하게 발생하는 결점이 있었다.
따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 공기를 흡입해 배출하는 과정에서 블레이드의 구조를 개선하여 전체 높이에서 균일한 유속이 제공되어 동일풍량(cmm) 대비 소비전력이 향상되고 소음의 발생을 줄이며 효율이 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 중앙에 구동모터가 설치되는 연결축이 돌출되며 하부 고정부에서 블레이드가 연결되는 하부판을 포함하고, 상기 블레이드가 상부 고정부에서 연결되며 중앙에 내주부를 갖는 상부판을 포함하는 송풍팬에 있어서,
상기 블레이드는 외측면이 상부홈과 하부홈을 형성하는 외부 풍량면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 상기 블레이드는 내부 만곡면이 상부 라운드와 하부 라운드가 형성되는 것을 포함하며,
상기 외부 풍량면은 내부 만곡면과 전체 높이의 다른 위치에서 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공하는 것과;
상기 블레이드의 전방 'a', 'b', 'c'의 각기 다른 위치에서 흡입되는 공기는 'A', 'B', 'C'의 각기 다른 위치에서 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공해 빠르게 외부로 배출될 수 있도록 형성하는 것과;
상기 블레이드의 외부 풍량면은 "〉"형과 "〈"형으로 이루어지는 상부홈과 하부홈으로 이루어지는 것과;
상기 외부 풍량면을 구성하는 상부홈과 하부홈은 요철형태와 물결무의 및 톱니형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 설치하는 것과;
상기 블레이드는 일정한 간격을 두고 공기가 이송되는 방향을 따라 풍량 비늘이 정면에서 볼 때 "⊃"형 또는 "C"형이 되도록 한쪽 또는 양쪽에 돌출되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 공기를 흡입해 배출하는 과정에서 블레이드의 구조를 냅만곡면의 형상과 외부 풍량면에 "〉"형 또는 "〈" 외부 풍량면을 형성하는 개선을 통하여 전체 높이에서 균일한 유속이 제공되어 동일풍량(cmm) 대비 소비전력이 향상되고 소음의 발생을 줄이며 효율이 향상되는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 외부 풍량면에 물결무늬를 형성해 균일한 유속과 소음의 발생을 줄이고, 블레이드의 양쪽으로 풍량 비늘을 형성하여 소음의 발생을 줄이며 효율이 향상되는 효과를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도 사진
도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 정면 단면도
도 3 은 본 발명의 송풍팬에 대한 평면도 사진
도 4 는 본 발명의 하부판을 나타낸 평면도
도 5 는 본 발명의 하부판을 나타낸 저면도
도 6 은 본 발명의 상부판을 나타낸 정면 단면도
도 7 은 본 발명의 상부판을 나타낸 저면도
도 8 은 종래 일반적인 블레이드에 대한 정면도
도 9 는 본 발명의 블레이드에 대한 설치상태 단면도
도 10 은 본 발명의 블레이드에 대한 정면도
도 11 은 본 발명의 블레이드에 대한 측면도
도 12 는 본 발명의 블레이드에 대한 외부 풍량면의 다른 실시예의 요부확대 정면도
도 13 은 본 발명의 블레이드에 대한 다른 실시예의 정면도
도 14 는 본 발명의 블레이드에 대한 다른 실시예의 평면 단면도
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성
을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도 사진이고, 도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 정면 단면도, 도 3은 본 발명의 송풍팬에 대한 평면도 사진을 나타낸 것이다.
중앙에 설치한 구동모터(40)에 설치되는 하부판(20)과;
상기 하부판(20)에 원주방향에서 일정한 간격으로 블레이드(30)가 설치되며, 상기 블레이드(20)의 상측에 설치되어 주변의 공기를 흡입하는 내부부(11)를 갖는 상부판(12)으로 이루어지는 송풍팬(10)으로 구성되는 것이다.
상기 구동모터(40)의 외주연에는 하부판(20)의 연결축(22)이 돌출되어 고정되도록 하며, 하부판(20)의 바닥면인 배기부(21)는 외경부분이 낮고 중앙으로 갈수록 완만하게 높아지도록 경사지게 형성되어 공기를 외측방향으로 배출되도록 하는 것이다.
상기 블레이드(30)는 상부판(12)과 상부 고정부(32)에서 일체형이 되도록 성형되고, 하부판(20)과 하부 고정부(33)에서 일체형이 되도록 형성되는 것이다.
상기 블레이드(30)는 일정한 간격에 호상으로 설치되며 안쪽에는 내부 만곡면(31)이 형성되고 외측에는 외부 풍량면(36)이 형성되어 전체 높이에서 동일한 유속이 제공되도록 설치하는 것이다.
도 4는 본 발명의 하부판을 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 하부판을 나타낸 저면도에 관한 것이다.
하부판(20)은 중앙에 구동모터(40)가 결합되도록 연결축(22)이 감싸 스크류 또는 볼트를 사용하여 고정되는 것이며, 선단에서부터 중앙으로 갈수록 상승하는 형태를 갖도록 하고, 내부에서 외부를 향하여 호상으로 하부 고정부(33)를 따라 블레이드(30)와 일체형이 되도록 고정하는 것이다.
도 6은 본 발명의 상부판을 나타낸 정면 단면도이고, 도 7은 본 발명의 상부판을 나타낸 저면도에 관한 것이다.
상부판(12)은 중앙에 내측부(11)가 형성되어 외측의 에어를 흡입해 배출되도록 공급하는 것이며 상측부가 호상으로 형성되어 상부 고정부(32)를 따라 블레이드(30)와 일체형이 되도록 고정하는 것이다.
도 8은 종래 일반적인 블레이드에 대한 정면도이고, 도 9는 본 발명의 블레이드에 대한 설치상태 단면도, 도 10은 본 발명의 블레이드에 대한 정면도를 나타낸 것이다.
종래의 일반적인 블레이드(30)는 내부면(30b)과 외부면(30c)이 거의 일자형태에 가깝도록 형성되어 배출하는 에어로 인한 유속이 상이해 소음이 심하고 소비전력이 많이 소모되는 단점이 있었으나,
본 발명의 블레이드(30)는 내부 만곡면(31)이 상측에서 상부 라운드(34)로 연결되고 하측에서 하부 라운드(35)로 호상 형태를 이루도록 연결되는 것이며,
외부 풍량면(36)이 전체적으로는 "〉"형 또는 "〈"을 갖도록 형성되며, 외측에서 안쪽방향으로 경사지게 내려가는 상부홈(37)과, 상기 상부홈(37)에서 시작해 외측으로 경사지게 내려가는 하부홈(38)이 형성되도록 하는 것이다.
상기 외부 풍량면(36)이 상부홈(37)와 하부홈(38)으로 형성되어 전체적으로는 "〉"형 또는 "〈"형을 갖도록 형성함으로써 상부 라운드(34)와 하부 라운드(35)를 갖는 내부 만곡면(31)과 각 부분의 높이(경사도 감안)에서 같은 길이(거리)를 갖도록 함으로써 블레이드(30)의 각 부분에서 유속이 갖게 하는 것이다.
도 11은 본 발명의 블레이드에 대한 측면도이고, 도 12는 본 발명의 블레이드에 대한 외부 풍량면의 다른 실시예의 요부확대 정면도를 나타낸 것이다.
블레이드(30)는 상측이 상부 고정부(32)를 따라 상부판(12)과 일체형이 되도록 고정되고, 하측이 하부 고정부(33)를 따라 하부판(13)과 일치형이 되도록 고정되는 것이며, 금속재질 또는 합성수지로 일체형이 되도록 사출성형하는 것도 가능하다.
상부홈(37)과 하부홈(38)을 갖는 외부 풍량면(36)은 일자형태가 되도록 성형하는 것이 가능하나, 요철형태와 물결무의(39) 및 톱니형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 함으로써 유속이 동일하고 소음이 감소되도록 설치하는 것이다.
도 13은 본 발명의 블레이드에 대한 다른 실시예의 정면도이고, 도 14는 본 발명의 블레이드에 대한 다른 실시예의 평면 단면도를 나타낸 것이다.
블레이드(30)는 일정한 간격을 두고 공기가 이송되는 방향을 따라 풍량 비늘(30a)이 정면에서 볼 때 "⊃"형 또는 "C"형이 되도록 양쪽에 형성하며, 단면형태는 시작 부분에서는 높고 끝부분으로 갈수록 낮아지는 올챙이 형태를 갖도록 형성하는 것이다.
상기 풍량 비늘(30a)의 크기와 개수는 자유롭게 형성할 수 있으며, 블레이드(30)의 한쪽에 설치할 수 있으나, 양쪽에 모두 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬(10)은, 구동모터(40)에 하부판(20)의 중앙 부분을 결합하면 하부판(20)의 내부에 돌출되게 설치된 연결축(22)을 구동모터(40)와 스크류 또는 볼트를 사용하여 고정될 수 있도록 하며, 구동모터(40)의 중앙 상측에 도시하지 않는 회전팬을 설치해 고속으로 회전하면서 내주부(11)의 상측을 통하여 공기를 흡입해 배기부(21)로 배출될 수 있도록 하는 것이다.
상부판(12)을 통하여 흡입되는 공기는 배기부(21)로 공급되어 블레이드(30)의 설치방향을 따라 배출되는 공조장치로 이루어지며, 블레이드(30)의 전체 높이에서 각각 흡입되는 공기는 'a', 'b', 'c'의 각기 다른 위치(방향)에서 흡입된 후 블레이드(30)를 통하여 외부로 배출되므로, 블레이드(30)의 전체 높이에서 각각 이동하는 공기는 'A', 'B', 'C'의 각기 다른 위치(방향)에서 유속이 다르게 발생되어 외부로 배출되는 것이다.
그러나 본 발명은 블레이드(30)의 전체 높이에서 내부 만곡면(31)은 상부 라운드(34)와 하부 라운드(35)를 통하여 상부 고정부(32)에서 상부판(12)과 하부 고정부(33)에서 하부판(20)과 일체형으로 고정되는 것이며, 상부홈(37)과 하부홈(38)으로 이루어지는 외부 풍량면(36)을 통하여 블에이드(30)의 전체 길이가 거의 동일하도록 형성하는 것이다.
상기 블레이드(30)의 전방 'a', 'b', 'c'의 각기 다른 위치(방향)에서 흡입되는 공기는 'A', 'B', 'C'의 각기 다른 위치(방향)에서 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공해 동시에 빠르게 외부로 배출될 수 있도록 하는 것이다.
상기 블레이드(30)의 각기 다른 위치(방향) 3곳에서 서로 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공하게 되므로 동일풍량(cmm) 대비 소비전력이 적게 소모되도록 하는 것이며, 소비전력과 같은 유속을 제공함으로써 소음이 감소하는 효과와 효율이 크게 향상되는 효과를 제공하는 것이다.
상기 블레이드(30)의 외부 풍량면(36)은 "〉"형과 "〈"형으로 이루어지는 상부홈(27)과 하부홈(38)으로 이루어지도록 함으로써 블레이드(30)는 일정한 간격을 두고 공기가 이송되는 방향을 따라 풍량 비늘(30a)이 전체높이의 위치(방향)에서 같은 길이를 갖도록 형성해 같은 유속을 갖도록 하는 것이다.
상기 외부 풍량면(36)을 구성하는 상부홈(27)과 하부홈(38)이 "〉"형과 "〈"형으로 이루어지는 동시에 선단면을 일자형태로 형성하는 것이 가능하지만, 도 12에 도시한 바와 같이, 상부홈(37)과 하부홈(38)을 갖는 외부 풍량면(36)은 요철형태와 물결무의(39) 및 톱니형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 함으로써 유속의 선단 배출부분에서 충돌이 발생하지 않고 빠르게 외부로 배출될 수 있도록 함으로써 소음이 감소되는 효과를 제공하는 것이다.
상기 블레이드(30)는 일정한 간격을 두고 공기가 이송되는 방향을 따라 풍량 비늘(30a)이 정면에서 볼 때 "⊃"형 또는 "C"형이 되도록 한쪽 또는 양쪽에 돌출되도록 형성하며, 단면형태는 공기가 배출되기 위하여 충돌이 시작 부분에서는 높고 끝부분으로 갈수록 낮아지는 올챙이 형태를 갖도록 형성하여 공기가 이동하는 형태가 유선형이 되도록 함으로써 공기의 유속을 방해하는 경계층을 제거하여 유속의 이동에 도움을 줄 수 있어서 효율의 향상을 기재할 수 있는 것이다.
아래의 [표 1]은 독일제품과 본 발명의 테스트 수치를 나타낸 것이다.
독일제품과 본 발명의 소비전력
독일제품 본 발명 비교값
no cmm W rpm W rpm W
1 8.42 60.3 790.0 59.0 760.0 -1.3
2 9.35 69.5 850.0 70.0 810.0 0.5
3 10.1 79.0 890.0 76.0 875.0 -3.0
4 11.0 92.5 950.0 88.0 925.0 -4.5
5 11.9 106.5 990.0 103.0 975.0 -3.5
6 12.8 122.5 1050.0 118.0 1025.0 -4.5
7 13.7 141.2 1100.0 135.0 1075.0 -6.2
8 14.6 160.5 1150.0 155.0 1125.0 -5.5
9 15.6 181.5 1200.0 186.5 1175.0 -5.0
10 16.5 204.0 1250.0 198.0 1215.0 -6.0
11 17.5 230.0 1300.0 225.0 1265.0 -5.0
12 18.2 249.0 1300.0
cmm : 풍량 단위 m3승/mim 분당 팬이 불어내는 양을 표기한 것이며, m3승 : 1m × 1m × 1m 로 단위체적을 나타낸 것이고, W는 소비전력을 나타낸 것이다.
주) 상기 독일제품은 회사명 : ebmpapst(이비엠팝스트), 제품모델 : R3G400를 기초로 테스트를 수행한 것이다.
상기 테스트 결과를 통하여 동일풍량(cmm) 대비 소비전력의 차이를 보이고 있으며, 독일제품 대비 1.3∼6.2W 정도의 효율이 향상됨을 확인할 수 있으며, 주 사용범위는 5∼11번에 해당한다.
아래의 [표 2]는 국내유통 제품과 본 발명의 테스트 수치를 나타낸 것이다.
국내유통 제품과 본 발명의 소비전력
국내유통 제품 본 발명 비교값
no cmm W rpm W rpm W
1 8.42 73.0 760.0 59.0 760.0 -14.0
2 9.35 86.0 810.0 70.0 810.0 -16.0
3 10.1 95.0 875.0 76.0 875.0 -19.0
4 11.0 111.0 925.0 88.0 925.0 -23.0
5 11.9 132.0 975.0 103.0 975.0 -29.0
6 12.8 155.0 1025.0 118.0 1025.0 -37.0
7 13.7 183.0 1075.0 135.0 1075.0 -48.0
8 14.6 215.0 1125.0 155.0 1125.0 -60.0
9 15.6 250.0 1175.0 186.5 1175.0 -73.5
10 16.5 285.0 1215.0 198.0 1215.0 -87.0
11 17.5 330.0 1265.0 225.0 1265.0 -105.0
12 18.2 375.0 1300.0 249.0 1300.0 -126.0
cmm : 풍량 단위 m3승/mim 분당 팬이 불어내는 양을 표기한 것이며, m3승 : 1m × 1m × 1m 로 단위체적을 나타낸 것이고, W는 소비전력을 나타낸 것이다.
상기 테스트 결과를 통하여 동일풍량(cmm) 대비 소비전력의 차이를 보이고 있으며, 국내유통 제품 대비 14∼126W 정도의 효율이 향상됨을 확인할 수 있으며, 주 사용범위는 5∼11번에 해당한다.
본 발명은 블레이드의 공기 충돌 시작점과 배출부분의 길이를 거의 같게 함으로써 전체적인 높이에서 공기와 만나 발생하는 유속이 각 위치(높이)에서 같도록 함으로써 동일한 유속을 제공해 소비전력의 차이를 통해 소음이 감소하고 효율이 크게 향상되는 매우 유용한 공조장치의 블레이드를 제공할 수 있는 것이다.
[부호의 설명]
10 : 송풍팬 11 : 내주부
12 : 상부판 20 : 하부판
21 : 배기부 22 : 연결축
30 : 블레이드 30a : 풍량 비늘
31 : 내부 만곡면 32 : 상부 고정부
33 : 하부 고정부 34 : 상부 라운드
35 : 하부 라운드 36 : 외부 풍량면
37 : 상부홈 38 : 하부홈
39 : 물결무늬 40 : 구동모터

Claims (7)

  1. 중앙에 구동모터가 설치되는 연결축이 돌출되며 하부 고정부에서 블레이드가 연결되는 하부판을 포함하고, 상기 블레이드가 상부 고정부에서 연결되며 중앙에 내주부를 갖는 상부판을 포함하는 송풍팬에 있어서,
    상기 블레이드(30)는 외측면이 상부홈(37)과 하부홈(38)을 형성하는 외부 풍량면(36)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(30)는 내부 만곡면(31)이 상부 라운드(34)와 하부 라운드(35)가 형성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 풍량면(36)은 내부 만곡면(31)과 전체 높이의 다른 위치에서 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(30)의 전방 'a', 'b', 'c'의 각기 다른 위치에서 흡입되는 공기는 'A', 'B', 'C'의 각기 다른 위치에서 동일한 길이를 통하여 같은 유속을 제공해 빠르게 외부로 배출될 수 있도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(30)의 외부 풍량면(36)은 "〉"형과 "〈"형으로 이루어지는 상부홈(27)과 하부홈(38)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 풍량면(36)을 구성하는 상부홈(37)과 하부홈(38)은 요철형태와 물결무늬(39) 및 톱니형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(30)는 일정한 간격을 두고 공기가 이송되는 방향을 따라 풍량비늘(30a)이 정면에서 볼 때 "⊃"형 또는 "C"형이 되도록 한쪽 또는 양쪽에 돌출되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 공조장치용 블레이드의 유속 균일 송풍팬.
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