JP2001025624A - ファン・フィルタ・ユニット - Google Patents

ファン・フィルタ・ユニット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケミカルフィルタ内蔵型ＦＦＵを設置したク
リーンルーム中の化学物質の除去効率を向上させる目的
で、ケミカルフィルタの通過空気量を増加させクリーン
ルーム循環空気量を増加させると、空気循環用に必要な
空間が増大し、同時に空気の循環経路が長くなり空気圧
力損失が多くなることでファンの電力消費量が多くな
る。 【解決手段】 ケミカルフィルタ内蔵型ＦＦＵ１０のケ
ミカルフィルタ１の後段に、ファン３へのバイパス部２
を構成し、ケミカルフィルタ１を通過した空気の一部を
塵除去フィルタ４を通過させることなくファン３に循環
させることで、冷却コイル２３や空気循環用空間２４を
通過することなくファン３に達するため、空気圧力損失
が低減されファンを駆動するモータの電力消費量を低減
できるとともに、空気循環用空間２４の削減も図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工場，
液晶パネル製造工場，フィルム製造工場などにおけるク
リーンルームの天井面等に設置されるファン・フィルタ
・ユニット（以下、ＦＦＵとする）に関し、特に雰囲気
中の化学物質をケミカルフィルタにより効率よく除去す
ると共に、送風機の省エネルギー化と空気循環空間の低
減を図ったＦＦＵに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常クリーンルームは、空気の清浄度を
保つため、例えば天井面にＦＦＵを設置し、床面をパン
チング構造としてクリーンルーム室外部分に天井裏に達
する空気循環用空間を設け、ＦＦＵから吹出された空気
を循環させている。更に、この空気循環経路の途中に冷
却コイルを配置して熱負荷処理を行っている。
【０００３】図４は、特開平９−２８７７９１号公報に
開示されたクリーンルーム４０の模式的な断面図であ
る。
【０００４】フィルタ４１を装備したＦＦＵ４２が天井
面に配置され、このＦＦＵ４２からクリーンルーム４０
に吹出された空気は、パンチング床パネル４３を通過
し、床下４４から冷却コイル４５を通過することで冷却
され、空気循環用空間４６を通り、天井裏４７に達し、
ＦＦＵ４２で再びクリーンルーム４０に吹出される。
【０００５】しかし、このような高清浄度に保たれたク
リーンルームにおいても最近の最先端プロセスにおいて
は、雰囲気中の化学物質による製品不良が懸念されてい
る。
【０００６】その対策の一つとして、雰囲気中の化学物
質を除去するケミカルフィルタを内蔵したＦＦＵがあ
る。
【０００７】図５は、ケミカルフィルタを内蔵した従来
のＦＦＵ５０の断面を模式的に示す断面図であり、ファ
ン５３より吹出された空気は、内蔵しているケミカルフ
ィルタ５１で特定の化学物質が取り除かれ、塵除去フィ
ルタ５４で塵埃を除去されて清浄空気となりクリーンル
ーム中へ吹出され循環される。
【０００８】例えば、このＦＦＵ５０を図４のＦＦＵ４
２の代わりに配置することでクリーンルーム４０の雰囲
気中の化学物質濃度を低下させることができる。この化
学物質濃度を更に低下させるには、ＦＦＵ５０による吹
出し風量を増加し、ケミカルフィルタの通過循環量を増
やす必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
図４のようなクリーンルーム構造において、ケミカルフ
ィルタ内蔵型ＦＦＵ５０の吹出し風量を増加させると、
クリーンルーム全体の空気循環量が増加することにな
り、室外部分の空気循環用空間４６や天井裏４７の必要
空間が増大する。また、増大した循環空気を、空気循環
用空間４６や冷却コイル４５を通過させるためにＦＦＵ
５０のファン必要静圧が高くなりファン５３を駆動する
モータの電力消費量が多くなる。
【００１０】本発明は、空気循環用空間と、電力消費量
の増加を抑制しつつ、雰囲気中の化学物質濃度を効率よ
く低下させることができるＦＦＵを提供するものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のケミカルフィル
タ内蔵型ＦＦＵは、少なくとも吸入口より吸入した空気
を浄化して吹出口より清浄空気を吹出す送気ファンと前
記空気中の化学物質を除去するケミカルフィルタと前記
空気中の塵埃を除去する塵除去フィルタとを含み、且つ
前記ケミカルフィルタを通過した空気の一部を前記塵除
去フィルタを通過させることなく前記送気ファンに戻す
バイパス部を有している。
【００１２】このとき、バイパス部の途中にバイパスし
て送気ファンに戻す空気の量を調整するバイパス空気量
調整ダンパを設けることができる。
【００１３】また、このバイパス空気量調整ダンパの調
整はＦＦＵの吹出口の風速が所定の値になるように行う
ことが好ましい。
【００１４】或いは、化学物質濃度検出手段を更に備
え、この化学物質濃度検出手段の検出結果に基づいてバ
イパス空気量調整ダンパの調整を行っても良い。このと
きクリーンルーム中或いは空気循環用空間の化学物質濃
度を検出することが好ましい。
【００１５】このように、本発明のケミカルフィルタ内
蔵型ＦＦＵは、ケミカルフィルタを通過した空気の一部
を塵除去フィルタを通過させることなく（従って空気循
環用空間や冷却コイルを通過することなく）送気ファン
に戻すバイパス部を有しているので、クリーンルーム循
環空気量を増加させることなくケミカルフィルタの通過
空気量を増加することができ、空気循環用空間や電力消
費量の増加を抑制しながら、クリーンルーム雰囲気中の
化学物質除去性能を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の第１の実施形態のＦＦＵ
の模式的な断面図である。
【００１８】図１を参照すると、本実施形態のＦＦＵ１
０は、送気ファン３から吹出された空気が全量ケミカル
フィルタ１を通過した後、一部の空気はバイパス部２に
入り、バイパス部２を通過してファン３に戻され、残り
の空気は塵除去フィルタ４から所望のクリーンルーム２
０中へ吹出される。
【００１９】塵除去フィルタ４を通過しクリーンルーム
２０中へ吹出された空気は、パンチング床パネル２１を
通過して床下２２に入り、冷却コイル２３を通過し、冷
却コイル２３で冷却された後、クリーンルーム２０外部
の空気循環用空間２４をへて天井裏２５に達し、ＦＦＵ
１０の吸入口５に循環される。
【００２０】ここで、上述の構成のクリーンルーム２０
に本発明のバイパス部２を備えたＦＦＵ１０を用いた場
合と、従来のバイパス部２が無いＦＦＵ５０を用いた場
合とを比較して通過圧力損失を計算してみる。尚、本発
明のＦＦＵ１０においては、循環空気の５０％を高性能
塵除去フィルタ４を通過させることなくバイパスするも
のとする。
【００２１】ＦＦＵ１０の構成要素であるケミカルフィ
ルタ１，バイパス部２，高性能塵除去フィルタ４の通過
圧力損失がそれぞれ３ｍｍＡｑ，１ｍｍＡｑ，１０ｍｍ
Ａｑ、クリーンルームの床パネル２１，冷却コイル２
３，空気循環用空間２４の通過圧力損失がそれぞれ２ｍ
ｍＡｑ，３ｍｍＡｑ，２ｍｍＡｑとする。
【００２２】従来のバイパス部２が無いＦＦＵ５０を用
いた場合は、空気を循環するために上記各通過圧力損失
の総和である２０ｍｍＡｑの空気圧力損失を生じる。
【００２３】これに対し、本発明のバイパス部２を有す
るＦＦＵ１０では、循環空気の５０％を高性能塵除去フ
ィルタ４を通過させることなくバイパスしてそのままフ
ァン３に戻しているので空気圧力損失を（４＋２０）／
２＝１２ｍｍＡｑにできる。
【００２４】従って、ファン３を駆動するモータの電力
消費量を低減することができる。
【００２５】次に、本発明の第２の実施形態のＦＦＵを
説明する。
【００２６】図３は、本発明の第２の実施形態のＦＦＵ
１１の模式的な断面図である。
【００２７】図３を参照すると、本実施形態のＦＦＵ１
１は、バイパス部２の途中にダンパ制御部７を備えたバ
イパス空気量調整用ダンパ６が設けられているので、ケ
ミカルフィルタ２を通過後、塵除去フィルタ４を通過す
ることなくバイパスしてＦＦＵ１１の吸入口５に直接戻
る空気量を調整でき、更に化学物質の除去効率を向上さ
せることができる。
【００２８】このバイパス空気量調整用ダンパ６の調整
には、例えば図２のクリーンルーム２０中或いは空気循
環用空間２４の化学物質濃度を含む化学物質濃度検出手
段３０により検出し、その検出結果に基づいて制御信号
をダンパ制御部７に送り、ダンパ６を調整する。
【００２９】具体的には、検出した化学物質濃度が予め
設けた規定値よりも濃い場合はダンパ６を開いてバイパ
ス部２からファンに戻す空気量を増加させることができ
る。
【００３０】また、化学物質濃度検出手段３０として
は、例えばアンモニア濃度を検出する場合にはイオンク
ロマトグラフを、有機物の場合にはガスクロマトグラフ
質量分析計をそれぞれ用いることができる。
【００３１】また、図示はしていないがダンパ６の調整
は、風速計測手段を設けて、例えばＦＦＵ１１の吹出口
の風速を計測し、その風速が所望の値になるようにして
も良い。
【００３２】尚、本発明はケミカルフィルタを内蔵した
ＦＦＵに適用したもので説明したが、ファン・モジュー
ル・ユニットにおいても本発明と同様にバイパス部を構
成し、空気循環用空間や空気循環用ファンを駆動する電
力消費の低減が図れることは言うまでもないことであ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のＦＦＵは、
ケミカルフィルタを通過した空気の一部を塵除去フィル
タを通過させることなくファンに戻すバイパス部を備え
ることで、空気循環中の塵除去フィルタ，パンチング床
パネル，冷却コイルや空気循環用空間等を通過するため
に必要な圧力損失を削減することができ、ファンを駆動
するモータの電力消費を低減できるという効果が得られ
る。
【００３４】また、クリーンルーム全体の空気循環量を
増加させることなくケミカルフィルタを通過する空気量
を増加させることができるので、クリーンルーム雰囲気
中の化学物質濃度を効率よく低減しながら空気循環用空
間の増加を抑制できるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のＦＦＵの断面概略を
模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のＦＦＵを使用したクリーンルームにお
ける空気の流れを模式的に示すフロー図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のＦＦＵの断面概略を
模式的に示す断面図である。
【図４】従来のＦＦＵによるクリーンルーム空調方法を
示すフロー図
【図５】従来のケミカルフィルタ内蔵型ファン・フィル
タ・ユニットを示すフロー図
【符号の説明】
１，５１ ケミカルフィルタ ２ バイパス部 ３，５３ ファン ４，５４ 塵除去フィルタ ５ 吸入口 ６ ダンパ ７ ダンパ制御部 １０，１１，４２，５０ ＦＦＵ ２０，４０ クリーンルーム ２１，４３ 床パネル ２２，４４ 床下 ２３，４５ 冷却コイル ２４，４６ 空気循環用空間 ２５，４７ 天井裏 ３０ 化学物質濃度検出手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも吸入口より吸入した空気を吹
    出す送気ファンとこの送気ファンにより吹出された前記
    空気を通過させて前記空気中の化学物質と塵埃をそれぞ
    れ除去するケミカルフィルタと塵除去フィルタとを含む
    ファン・フィルタ・ユニット（以下、ＦＦＵとする）で
    あって、前記ケミカルフィルタを通過した空気の一部を
    前記塵除去フィルタを通過させることなく前記送気ファ
    ンに戻すバイパス部を有することを特徴とするＦＦＵ。
  2. 【請求項２】 バイパス部中に送気ファンに戻す空気の
    量を調整するダンパを有する請求項１に記載のＦＦＵ。
  3. 【請求項３】 吹出口の風速が所定の値になるようにダ
    ンパの調整を行う請求項２記載のＦＦＵ。
  4. 【請求項４】 化学物質濃度検出手段を更に備え、この
    化学物質濃度検出手段の検出結果に基づいてダンパの調
    整を行う請求項２記載のＦＦＵ。
  5. 【請求項５】 化学物質濃度検出手段がクリーンルーム
    中の化学物質濃度を検出する請求項４記載のＦＦＵ。
  6. 【請求項６】 化学物質濃度検出手段が空気循環用空間
    中の化学物質濃度を検出する請求項４記載のＦＦＵ。
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