KR100823404B1

KR100823404B1 - 팬 필터 유닛

Info

Publication number: KR100823404B1
Application number: KR1020077013299A
Authority: KR
Inventors: 마사후미 마츠이
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2008-04-18
Also published as: JP4561828B2; KR20070086121A; WO2006088119A1; CN101107482A; CN101107482B; JPWO2006088119A1; US20100028164A1

Abstract

팬 필터 유닛은, 복수의 팬 모터와, 복수의 검출부와, 본체 제어부와, 필터를 갖는다. 각 팬 모터는 팬과 모터를 포함한다. 본체 제어부는 검출부에서 검출된 회전 속도에 기초하여, 그 검출 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하도록 각 팬 모터를 피드백 제어한다. 또, 어떤 검출부에 의한 회전 속도 검출치가 다른 검출부에 의한 그것보다 작은 경우, 회전 속도가 느린 팬 모터의 회전 속도에 다른 팬 모터의 회전 속도를 맞추도록 회전 속도 동조 제어를 행하다.

Description

팬 필터 유닛{FAN FILTER UNIT}

본 발명은, 반도체, 액정, 플라스마 디스플레이 패널 등을 제조하기 위한 청정 공간을 필요로 하는 클린룸 등에서 사용되는 팬 필터 유닛에 관한 것이다.

팬 필터 유닛에는, 박형으로, 청정 공기의 취출구의 면적이 넓고, 또한 균일하고 충분한 풍량을 공급하는 능력이 요구된다. 그 때문에 복수의 팬 모터가 이용된다. 그러나 복수의 팬 모터를 이용하는 경우, 윙윙거리는 소리가 발생하는 경우가 있다.

윙윙거리는 소리의 발생을 억제하는 방법으로서, 복수의 팬 모터의 단위시간 당의 회전 속도(이하, 회전 속도라 칭한다)를 정밀도 좋게 제어하는 기술이, 예를 들면 일본국 특허공개 2004－205095호 공보에 개시되어 있다.

복수의 팬 모터를 갖는 팬 필터 유닛에 있어서 윙윙거리는 소리를 억제하는 종래의 제어에서는, 제1 팬 모터의 회전 속도에 제2 팬 모터의 회전 속도를 맞추고, 또한 제2 팬 모터의 회전 속도에 제3 팬 모터의 회전 속도를 맞춘다. 그러나 모터의 능력 격차에 의해 하위의 모터 능력이 상위의 모터 능력보다 뒤떨어지는 경우에는 회전 속도를 맞출 수가 없다.

본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하는 것이며, 팬 필터 유닛의 모터 능력의 격차에도 대응하여, 윙윙거리는 소리를 억제할 수 있는 팬 필터 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 팬 필터 유닛은, 복수의 팬 모터와, 복수의 검출부와, 본체 제어부와, 필터를 갖는다. 각 팬 모터는 팬과 모터를 포함한다. 검출부는 각 모터의 회전 속도를 검출한다. 본체 제어부는 검출부에서 검출된 회전 속도에 기초하고, 이 검출 회전 속도가 설정 회전 속도와 일치하도록 각 팬 모터를 피드백 제어한다. 또, 어떤 검출부에 의한 회전 속도 검출치가 다른 검출부에 의한 그것보다 작은 경우, 회전 속도가 느린 팬 모터의 회전 속도에 다른 팬 모터의 회전 속도를 맞추도록 회전 속도 동조 제어를 행하다. 본 발명에 의하면, 복수의 팬 모터를 갖는 팬 필터 유닛에 있어서, 모터 능력의 격차를 포함하여 각 팬 모터의 회전 속도를 일치시킬 수 있다. 그리고, 주로 설치 장소의 공기압의 변동에 의해 팬 모터의 회전 속도가 변화할 때에도 회전 속도를 일치시키고, 윙윙거리는 소리를 억제할 수 있는 효과가 있는 팬 필터 유닛을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 팬 필터 유닛의 개략 구성도.

도 2는 도 1에 나타난 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

도 5는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

도 6은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

도 7은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2A　제1 팬 2B　제2 팬

3A　제1 모터 3B　제2 모터

4A　제1 모터 드라이버 4B　제2 모터 드라이버

5A　제1 팬 모터 5B　제2 팬 모터

5C, 5D　팬 모터 6　필터

7, 73, 74, 75, 76, 77 본체 제어부

8　회전 속도 설정부 9A　제1 검출부

9B　제2 검출부 10A 제1 회전 제어부

10B 제2 회전 제어부 11　회전 속도 동조 제어부

16　안정화부 18　운전 정지부

19　리트라이(Retry)부 20 리트라이 카운트부

21, 22, 31 제3 비교기 30A 제1 비교기

30B　제2 비교기

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 실시 형태에 있어서 선행하는 실시 형태와 같은 구성을 이루는 것에는 같은 부호를 붙여 설명하고, 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다. 또, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되지 않는다.

(실시 형태 1)

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 팬 필터 유닛의 개략 구성을 나타내고, 필터의 일부를 노치한 상태를 나타낸 정면도이다. 도 2는 그 블록 회로도이다. 이 팬 필터 유닛은, 제1 팬 모터(5A), 제2 팬 모터(5B)와 필터(6)를 갖는다. 팬 모터(5A)는 제1 팬(2A), 제1 모터(3A) 및 제1 모터 드라이버(4A)로 이루어진다. 팬 모터(5B)는, 제2 팬(2B), 제2 모터(3B) 및 제2 모터 드라이버(4B)로 이루어진다. 필터(6)는 팬(2A, 2B)에 의해 송풍되는 공기를 청정화한다. 필터(6)는, 예를 들면 유리 섬유로 구성되고, 미크론 오더의 미립자를 고효율로 포획한다. 보다 구체적으로는, 필터(6)는 0.3㎛의 미립자를 99.97% 이상의 포집 효율로 포집한다. 필터(6)는 팬(2A, 2B)의 취출측, 또는 흡입측에 배치된다.

또, 이 팬 필터 유닛은 팬 모터(5A, 5B)를 제어하는 본체 제어부(이하, 제어부)(7)와, 모터(3A)의 회전 속도를 검출하는 제1 검출부(9A)와, 모터(3B)의 회전 속도를 검출하는 제2 검출부(9B)를 갖는다. 제어부(7)는 팬 모터(5A, 5B)의 회전 속도를 설정하는 회전 속도 설정부(8)와, 검출부(9A)의 검출 회전 속도를 입력하여 팬 모터(5A)를 회전 제어하는 제1 회전 제어부(이하, 제어부)(10A)와, 검출부(9B)의 검출 회전 속도를 입력하여 팬 모터(5B)를 회전 제어하는 제2 회전 제어부(이하, 제어부)(10B)를 갖고 있다. 제어부(7)는 또한, 제1 비교기(30A), 제2 비교기(30B), 제3 비교기(31), 회전 속도 동조 제어부(이하, 제어부)(11)를 갖고 있다. 비교기(30A, 30B)는 회전 속도 설정부(8)에서 설정된 회전 속도와 검출부(9A, 9B)에서 검출된 회전 속도를 비교하고, 그 결과를 각각 제어부(10A, 10B)에 전한다. 비교기(31)는 검출부(9A)에서 검출된 회전 속도와 검출부(9B)에서 검출된 회전 속도를 비교하고, 느린 쪽의 회전 속도가 빠른 쪽의 회전 속도에 비해, 몇 r/min 느린지를 산출하여 제어부(11)에 전한다. 즉, 검출부(9A)가 검출한 회전 속도와 검출부(9B)가 검출한 회전 속도와의 차이를 산출한다. 제어부(11)는 비교기(31)에 의한 결과가 소정치 이상의 경우에 제어부(10A, 10B) 중 한쪽을 통해 팬 모터(5A, 5B) 중 빠른 쪽의 회전 속도를 늦추도록 동조 제어한다.

모터(3A, 3B)는, 예를 들어 전자 제어형 브러시리스 모터로 구성되고, 모터 드라이버(4A, 4B)는 마이크로컴퓨터와 소프트웨어 또는 전용 회로로 구성되어 있다. 또한, 모터(3A, 3B)는 이외의 방식의 모터로 구성하고, 모터 드라이버(4A, 4B)가 모터(3A, 3B)에의 인가 전력을 제어하는 회로로 구성되어 있어도 된다.

제어부(7)를 구성하는 각부는 마이크로컴퓨터와 소프트웨어 또는 전용 회로로 구성되어 있다. 이것들은 일체로 구성해도 되고 개별적으로 설치해도 된다.

검출부(9A, 9B)는, 예를 들어 모터(3A, 3B)에 의해 회전되는 자석과, 그 자기 변화를 검출하는 자기 검출 소자, 및 그 자기 변화로부터 회전 속도를 산출하는 회로로 구성되어 있다. 이외에, 예를 들면, 모터(3A, 3B)에 의해 회전되는 반사부를 갖는 원판과, 그 휘도를 검출하는 광학 소자 및 그 휘도 변화로부터 회전 속도를 산출하는 회로로 구성되어 있어도 된다. 즉, 검출부(9A, 9B)는 자기 방식 또는 광학 방식 등으로 구성할 수 있다. 또한, 검출부(9A, 9B)에서는, 수정진동자에 의해 클록 진동을 발생시키고, 이 진동을 기준으로 단위시간 당의 모터(3A, 3B)의 회전수가 산출된다. 이와 같이 구성하면 모터(3A, 3B)의 회전수가 정밀도 좋게 검출된다.

상기 구성에 있어서, 회전 속도 설정부(8)에서 2000r/min로 설정된 회전 속도가 모터(3A, 3B)에 주어진다. 그리고 각각의 모터(3A, 3B)의 검출 회전 속도가 설정 회전 속도가 되도록 피드백 제어가 행해진다. 즉, 비교기(30A, 30B)는 각각 검출부(9A, 9B)의 검출 회전 속도와 회전 속도 설정부(8)에서 설정된 회전 속도를 비교한다. 그리고 그 결과를 제어부(10A, 10B)로 보낸다. 제어부(10A, 10B)는 각각, 비교기(30A, 30B)의 결과에 기초하여 모터(3A, 3B)의 회전 속도를 설정 회전 속도에 가까워지도록 모터 드라이버(4A, 4B)를 제어한다.

이와 같이 피드백 제어해도, 팬 모터(5A, 5B)의 능력 격차나 설치 장소의 공기압의 변동에 의해 팬 모터(5A, 5B)의 회전 속도차이가 생기는 경우가 있다. 그리고, 예를 들면 회전 속도차이가 10r/min 이상 있는 경우에 윙윙거리는 소리가 발생한다.

이때, 제어부(11)는 비교기(31)의 산출 결과를 받아, 검출 회전 속도가 낮은 팬 모터(5A)에 검출 회전 속도가 높은 쪽의 팬 모터(5B)의 회전 속도를 맞추도록 제어부(10B)를 제어한다. 즉, 제어부(10A, 10B)는 비교기(30A, 30B)의 결과보다 제어부(11)로부터의 제어를 우선한다. 이로 인해, 팬 모터(5A, 5B)의 능력 격차나 설치 장소의 공기압의 변동에 영향을 받는 일 없이, 윙윙거리는 소리의 발생이 억제된다.

또한, 윙윙거리는 소리가 발생하는 조건은, 팬 모터(5A, 5B)의 운전 회전수, 크기, 팬(2A, 2B)의 형상 등에 의해 다르다. 그 때문에 각각의 경우에 맞춰서, 회전 속도 동조 제어를 개시하는 회전 속도 차이의 임계치를 설정하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 제어부(7)는, 검출부(9A)가 검출한 회전 속도에 기초하여, 팬 모터(5A)의 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어한다. 마찬가지로 검출부(9B)가 검출한 회전 속도에 기초하여, 팬 모터(5B)의 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어한다. 또한, 검출부(9A)가 검출한 회전 속도가 검출부(9B)가 검출한 회전 속도에 대하여 소정치 이상 느린 경우에, 검출부(9A)가 검출한 회전 속도에 팬 모터(5B)의 회전 속도를 늦추는 회전 속도 동조 제어를 행하다. 마찬가지로 검출부(9B)가 검출한 회전 속도가 검출부(9A)가 검출한 회전 속도에 대하여 소정치 이상 느린 경우에 검출부(9B)가 검출한 회전 속도에 팬 모터(5A)의 회전 속도를 늦추는 회전 속도 동조 제어를 행하다.

또한, 팬 모터가 2대 설치된 경우를 설명했지만, 팬 모터가 3대 이상 설치된 경우에도 가장 회전 속도가 느린 팬 모터에 다른 팬 모터의 회전 속도를 맞추도록 제어하는 것으로 같은 효과를 얻을 수 있다.

(실시 형태 2)

도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도이다. 본 실시 형태에 의한 구성이 실시 형태 1에 의한 구성과 다른 점은, 본체 제어부(73)에 있어서 비교기(31)와 회전수 동조 제어부(이하, 제어부)(11)와의 사이에 안정화부(16)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 1과 같다.

안정화부(16)는 소정 시간의 준비 운전이 경과할 때까지는 제어부(11)를 기능하지 않도록 하고 있다. 안정화부(16)는, 팬 모터(5A, 5B)의 운전 개시 직후나, 순간적으로 회전 속도가 변동했을 경우 등, 팬 모터(5A, 5B)의 검출 회전 속도가 불안정한 시간대에 제어부(11)가 기능하는 것을 방지하고 있다. 안정화부(16)도 또한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다.

즉, 예를 들면 설정 회전 속도가 2000r/min의 경우, 안정화부(16)는 팬 모터(5A, 5B)의 검출 회전 속도가 서로 ±10r/min 이상 어긋나 있는 경우에 소정 시간 동안, 제어부(11)가 기능하는 것을 방지한다. 바꿔 말하면, 안정화부(16)는 회전 속도 동조 제어의 개시를 소정 시간만큼 지연시킨다. 즉, 팬 모터(5A, 5B)의 검출 회전 속도가 10r/min 이상 어긋나 있어도 소정 시간 동안, 제어부(11)는 기능하지 않는다.

소정 시간이란, 예를 들면, 전원 투입시의 운전 개시 직후이면 30초간, 설정 회전 속도가 변경된 경우 또는 팬 모터(5A, 5B)의 부하 급변에 의해 검출 회전 속도에 변화가 있는 경우라면 10초간으로 설정된다. 이러한 설정 시간은 준비 운전의 시간에 상당한다. 그로 인해, 팬 모터(5A, 5B)의 회전 속도가 불안정한 상태에 서의 회전 속도 동조 제어의 과잉 반응을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본체 제어부(73)는 회전 속도 동조 제어의 개시를 소정 시간만큼 지연시킨다. 이로 인해 팬 모터(5A, 5B)의 검출 회전 속도가 불안정한 시간대에 제어부(11)가 기능하는 것이 방지된다.

(실시 형태 3)

도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도이다. 본 실시 형태에 의한 구성이 실시 형태 1에 의한 구성과 다른 점은, 본체 제어부(74)에 리트라이부(19)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 1과 같다. 리트라이부(19)도 또한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다.

리트라이부(19)는 회전 속도 동조 제어부(이하, 제어부)(11)가 소정 시간만큼 회전 속도 동조 제어를 연속해서 행한 경우에, 회전 속도 설정부(8)에서의 설정 회전 속도에 팬(2A, 2B)의 회전수를 맞추도록 시도하는 제어를 행하는 리트라이 기능을 갖고 있다.

팬 필터 유닛이 이용되는 클린룸 내에서 중요한 공정을 행하는 경우, 팬 모터(5A, 5B)를 정지하는 것이 공정의 생산성을 현저하게 저하할 우려가 있다. 따라서 중요한 공정을 행하고 있는 동안에, 팬 모터(5A, 5B)가 저속 운전됨으로써 설정 회전 속도로 얻을 수 있는 기대 풍량을 얻을 수 없는 회전 속도로 계속 운전하는 것을 피하는 것이 바람직하다.

리트라이부(19)는 회전 속도 동조 제어가 행해지고 있는 계속 시간을 계측하고 있다. 그리고 팬 모터(5A, 5B)의 능력 격차 등에 의해 회전 속도 동조 제어가 연속해서, 예를 들면 10분간 행해졌을 경우, 회전 제어부(이하, 제어부)(10A, 10B)를 통해 팬 모터(5A, 5B)를 초기의 설정 회전 속도로 제어하는 것을 시도한다. 즉, 리트라이부(19)에 의한 지시는 제어부(11)에 의한 제어보다 우선하여 실시된다. 이와 같이, 본체 제어부(74)는 회전 속도 동조 제어가 소정 시간 행해졌을 때, 팬 모터(5A, 5B)의 회전 속도를 설정 회전 속도에 맞추도록 시도하는 리트라이 제어를 행하다. 이로 인해, 회전 속도 동조 제어에 의해, 설정 회전 속도로 얻을 수 있는 기대 풍량을 얻지 못하고 계속 저속 운전하는 것이 방지된다. 이 때문에 팬 모터(5A, 5B)의 본래의 능력을 충분히 발휘할 수 있다. 그리고 설정 회전 속도로 가능한 한 가까운 회전 속도로 팬 모터(5A, 5B)가 다시 운전된다.

여기서 리트라이부(19)가 계측하는 소정 시간이란, 팬 모터 유닛이 장착되는 클린룸 등의 내용적이나 필요로 되는 풍량에 의존한다.

또한, 리트라이 제어를 행해도 역시 팬 모터(5A, 5B)의 회전 속도가 소정 회전 속도 이상 어긋나는 경우, 재차 회전 속도 동조 제어가 행해지는 것이 바람직하다. 이 때문에, 리트라이 제어는 계속적으로 행해지는 것이 아니라 한번 리트라이부(19)가 제어부(10A, 10B)에 리트라이 제어를 지시하면, 리트라이부(19)가 계측하고 있는 회전 속도 동조 제어의 계속 시간은 리셋된다. 그리고 실시 형태 1과 같은, 통상의 제어 상태로 돌아온다. 이와 같이 제어하는 것이 바람직하다.

(실시 형태 4)

도 5는 본 발명의 실시 형태 4에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도이다. 본 실시 형태에 의한 구성이 실시 형태 3에 의한 구성과 다른 점은, 본체 제어부(75) 에 리트라이 카운트부(20)와 운전 정지부(18)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 3과 같다. 리트라이 카운트부(20)와 운전 정지부(18)도 또한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. 또한, 운전 정지부(18)는 회전 제어부(10A, 10B)를 통해 팬 모터(5A, 5B)를 정지하는 이외에, 모터(3A, 3B)로의 전력 공급을 정지하도록 해도 된다. 즉, 운전 정지부(18)는 릴레이로 구성해도 된다.

리트라이 카운트부(20)는, 리트라이부(19)에 의한 리트라이 기능이 미리 정해진 시간 내에 소정 횟수 반복하여 행해진 것을 검지하면, 회전 속도 동조 제어를 행하지 않고 운전 정지부(18)를 통해 팬 모터(5A, 5B)를 자동으로 정지시킨다. 즉, 운전 정지부(18)에 의한 지시는 리트라이부(19)에 의한 지시보다 더 우선하여 실시된다. 이와 같이, 본체 제어부(75)는, 리트라이 제어를 소정 시간 내에 소정 횟수 반복했을 때, 팬 모터(5A, 5B)를 정지한다.

리트라이 카운트부(20)는, 예를 들면 1시간에 리트라이 기능이 행해진 횟수를 카운트한다. 그리고 카운트한 횟수가, 예를 들면 5회를 넘으면 이상 사용이라고 판단한다. 이러한 상태는, 예를 들면 설치 환경의 압력 이상이 일어나거나, 팬 모터(5A, 5B)에 로프 등의 이물이 혼입한 경우 등의 이상 사용되거나 했을 경우, 또는 필터(6)에 이상이 있는 경우에 생긴다. 리트라이 카운트부(20)는, 소정 시간 내에 카운트한 횟수가 소정치 이상이 되면 운전 정지부(18)에 신호를 출력한다. 운전 정지부(18)는 이 신호를 받아 팬 모터(5A, 5B)를 자동적으로 정지한다. 이와 같이 하여 팬 모터(5A, 5B)의 이상 사용이 자동적으로 회피된다.

여기서, 리트라이 카운트부(20)가 리트라이부(19)에 의한 리트라이 기능의 지시 횟수를 계측하는 소정 시간은 1~2시간 정도로 하는 것이 타당하다. 이 제어는 상술한 바와 같이, 이상의 검지가 목적이기 때문에, 단시간에 판단하는 것이 바람직하다. 또 이상이 있는 경우는 연속하여 리트라이 기능이 행해지므로, 운전 정지부(18)에 신호 출력하기 위한 임계치는 3~5회 정도면 된다.

(실시 형태 5)

도 6은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도이다. 본 실시 형태에 의한 구성이 실시 형태 1에 의한 구성과 다른 점은, 본체 제어부(76)에 비교기(31) 대신에 기능이 다른 제3 비교기(21)와, 운전 정지부(18)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 1과 같다. 비교기(21)도 또한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다.

비교기(21)는 비교기(31)와 같은 기능을 가지며, 검출부(9A)에서 검출된 회전 속도와 검출부(9B)에서 검출된 회전 속도를 비교하여, 그 결과를 회전 속도 동조 제어부(이하, 제어부)(11)에 전한다. 이외에, 비교기(21)는, 회전 속도 설정부(8)에 의한 설정 회전 속도와 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도를 비교한다. 그리고 설정 회전 속도와 검출부(9A, 9B) 중 어느 한쪽에 의한 검출 회전 속도와의 차이가, 예를 들면 설정 회전 속도의 25%에 상당하는 회전차이 한계보다 큰지의 여부를 판단한다. 또한 차이가 회전차이 한계보다 큰 것을 검지한 경우, 운전 정지부(18)를 통해 회전 속도 동조 제어를 행하지 않고 팬 모터(5A, 5C)를 자동적으로 정지한다. 이와 같이 운전 정지부(18)에 의한 지시는 제어부(11)에 의한 지시보다 우선하여 실시된다.

이와 같이 비교기(21)는, 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도와 회전 속도 설정부(8)에 의한 설정 회전 속도를 비교하여 회전 속도차이를 검지하고 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 설치 단계에서 팬 모터(5B)와는 완전히 다른 팬 모터(5C)가 설치되어 있는 경우가 있다. 이와 같이 팬 모터(5C)를 오사용하는 경우에, 비교기(21)는 팬 모터(5C)의 회전 속도가 큰 폭으로 다른 것을 검출하여, 잘못된 설치 상태인 것을 판단할 수 있다. 예를 들면, 설정 회전 속도가 2000r/min이고, 검출 회전 속도와 설정 회전 속도와의 차이가 500r/min 이상인 것을 비교기(21)가 검출한다. 이러한 경우에 비교기(21)는 운전 정지부(18)에 신호를 출력한다. 운전 정지부(18)는 이 신호를 받아 팬 모터(5A, 5C)를 자동적으로 정지한다. 이와 같이 하여 팬 모터(5C)의 이상 사용이 자동적으로 회피된다.

또는, 팬 모터(5A, 5B)가 올바르게 설치되고, 필터(6)가 국부적으로 막혀 팬 모터(5A, 5B)의 한쪽이 정상적으로 운전할 수 없는 경우에도 팬 모터(5A, 5B)가 정지된다.

또한 팬 모터(5C) 대신에 팬 모터(5A)와 같은 기능의 팬 모터(5B)가 설치되어 있는 경우에는, 운전 정지부(18)가 작동하지 않도록, 비교기(21)에 있어서의 판정 기준치를 설정한다.

이상과 같이, 본체 제어부(76)는, 설정 회전 속도와 검출부(9A) 또는 검출부(9B)에 의한 검출 회전 속도와의 차이가 소정치보다 큰 경우, 팬 모터를 정지한다. 이로 인해 한쪽의 팬 모터의 오사용이나 이상 상태에서의 운전이 방지된다.

(실시 형태 6)

도 7은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 팬 필터 유닛의 블록 회로도이다. 본 실시 형태에 의한 구성이 실시 형태 1에 의한 구성과 다른 점은, 본체 제어부(77)에 비교기(31) 대신에 기능이 다른 제3 비교기(22)와, 운전 정지부(18)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 실시 형태 1과 같다. 비교기(22)도 또한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다.

비교기(22)는 비교기(31)와 같은 기능을 가지며, 검출부(9A)에서 검출된 회전 속도와 검출부(9B)에서 검출된 회전 속도를 비교하여, 그 결과를 회전 속도 동조 제어부(이하, 제어부)(11)에 전한다. 이외에, 비교기(22)는 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도와 회전 속도 설정부(8)에서 설정된 회전 속도를 비교한다. 그리고 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도가 설정 회전 속도와 소정치 이상 다른 경우에 운전 정지부(18)를 통해 팬 모터(5C, 5D)를 정지한다.

여기서, 팬 모터(5C, 5D)는 필요한 능력을 갖는 부착해야 할 팬 모터(5A, 5B)와는 다르다. 이러한 경우, 팬 모터(5C, 5D)는 필요한 회전 속도로 회전할 수 없다. 즉, 부착해야 할 팬 모터의 능력 범위 내에서 미리 정한 회전 속도 이하로 설정 회전 속도를 설정했음에도 불구하고, 운전 개시 직후에 있어서 검출 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하지 않는다. 이러한 경우, 비교기(22)는 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도와 회전 속도 설정부(8)에서 설정된 회전 속도를 비교함으로써 팬 모터(5C, 5D)의 오사용을 검지한다. 그리고 회전 속도 동조 제어를 행하지 않고 운전 정지부(18)에 의해 팬 모터(5C, 5D)를 자동으로 정지한다.

회전 속도 설정부(8)에서, 팬 모터(5A, 5B)의 능력 범위인, 예를 들면 1000~2000r/min 내인 1800r/min 이하로 설정 회전 속도를 설정한 경우를 상정한다. 이 경우, 팬 모터(5A, 5B)에는 충분한 능력이 있고, 피드백 제어가 가능하다. 그러나 잘못 팬 모터(5C, 5D)가 장착되어 있으면, 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도가 설정 회전 속도의, 예를 들면 ±10r/min 이내에 들어가지 않는다. 이러한 경우 비교부(22)는, 팬 모터(5A, 5B)와 능력이 완전히 다른 팬 모터(5C, 5D)가 오사용되고 있는 등의 이상 사용이라고 판단한다. 그리고, 운전 정지부(18)에 신호를 출력한다. 운전 정지부(18)는 이 신호를 받아 팬 모터(5C, 5D)를 자동적으로 정지한다. 이와 같이 하여 팬 모터(5C, 5D)의 이상 사용이 자동적으로 회피된다.

또한, 팬 모터(5C, 5D) 대신에 팬 모터(5A, 5B)가 설치되어 있는 경우에는, 운전 정지부(18)가 작동하지 않도록, 비교기(22)에 있어서의 판정 기준치를 설정한다.

또, 운전 개시 직후에 있어서는 실시 형태 2에서 설명한 바와 같이, 팬 모터의 회전 속도가 안정되지 않는 경우가 있다. 그 때문에, 실시 형태 2의 안정화부(16)의 기능과 같이, 운전 정지부(18)가 작동하는 것을 일정시간 동안, 억제하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본체 제어부(77)는, 설정 회전 속도와 검출부(9A, 9B)에 의한 검출 회전 속도와의 차이가 소정치보다 큰 경우, 팬 모터를 정지한다.

또한, 실시 형태 2~실시 형태 6의 각각 고유의 구성은, 서로 상반되는 것이 없는 한 조합해도 되고, 그러한 구성은 본 발명의 범주이다. 예를 들면, 실시 형태 2의 구성을 실시 형태 3~6의 구성에 조합해도 된다.

본 발명에 의하면, 회전 속도가 비슷한 팬이 복수대 설치된 클린 룸을 포함한 실내에 있어서, 회전 속도 동조 제어를 이용하여 팬에 의한 윙윙거리는 소리를 억제할 수 있다. 그 때문에 작업 환경뿐만 아니라 주환경을 쾌적하게 하는 용도로 이용할 수 있다.

Claims

제1 팬과 제1 모터를 갖는 제1 팬 모터와,

상기 제1 모터의 회전 속도를 검출하는 제1 검출부와,

제2 팬과 제2 모터를 갖는 제2 팬 모터와,

상기 제2 모터의 회전 속도를 검출하는 제2 검출부와,

상기 제1 팬과 상기 제2 팬에 의해 송풍되는 공기를 청정화하는 필터와,

상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도에 기초하여, 상기 제1 팬 모터의 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어함과 동시에, 상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도에 기초하여, 상기 제2 팬 모터의 회전 속도가 상기 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어하고, 상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도가 상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도에 대하여 소정치 이상 느린 경우에 상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도에 상기 제2 팬 모터의 회전 속도를 늦추는 회전 속도 동조 제어를 행하고, 상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도가 상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도에 대하여 소정치 이상 느린 경우에 상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도에 상기 제1 팬 모터의 회전 속도를 늦추는 회전 속도 동조 제어를 행하는 본체 제어부를 구비한 팬 필터 유닛.
청구항 1에 있어서,

상기 본체 제어부는,

상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도에 기초하여, 상기 제1 팬 모터의 회전 속도가 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어하는 제1 회전 제어부와,

상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도에 기초하여, 상기 제2 팬 모터의 회전 속도가 상기 설정 회전 속도에 일치하도록 피드백 제어하는 제2 회전 제어부와,

상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도와 상기 설정 회전 속도를 비교하여, 상기 제1 회전 제어부에 전하는 제1 비교기와,

상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도와 상기 설정 회전 속도를 비교하여, 상기 제2 회전 제어부에 전하는 제2 비교기와,

상기 제1 검출부가 검출한 회전 속도와 상기 제2 검출부가 검출한 회전 속도와의 차이를 산출하는 제3 비교기와,

상기 제3 비교기의 산출 결과를 받아, 상기 산출 결과가 상기 소정치 이상의 경우에 상기 제1 회전 제어부와 상기 제2 회전 제어부 중 한쪽을 통해 상기 제1, 제2 팬 모터 중 빠른 쪽의 회전 속도를 늦추도록 동조 제어하는 회전 속도 동조 제어부를 갖는 팬 필터 유닛.
청구항 1에 있어서,

상기 본체 제어부는, 상기 회전 속도 동조 제어의 개시를 소정 시간만큼 지연시키는 팬 필터 유닛.
청구항 3에 있어서,

상기 소정 시간은, 상기 팬 필터 유닛의 운전 개시 직후와, 상기 팬 모터의 설정 회전수 변경 직후 중 어느 하나로서, 상기 제1, 제2 검출부에 의한 검출 회전수가 안정될 때까지의 준비 운전의 시간으로 설정되어 있는 팬 필터 유닛.
청구항 1에 있어서,

상기 본체 제어부는, 상기 회전 속도 동조 제어가 소정 시간 행해졌을 때, 상기 제1, 제2 팬 모터의 회전 속도를 상기 설정 회전 속도에 맞추도록 시도하는 리트라이(Retry) 제어를 행하는 팬 필터 유닛.
청구항 5에 있어서,

상기 본체 제어부는, 상기 리트라이 제어를 소정 시간 내에 소정 횟수 반복했을 때, 팬 모터를 정지하는 팬 필터 유닛.
청구항 1에 있어서,

상기 본체 제어부는, 상기 설정 회전 속도와 상기 제1 검출부에 의한 검출 회전 속도와의 차이와, 상기 설정 회전 속도와 상기 제2 검출부에 의한 검출 회전 속도와의 차이 중 어느 한쪽이 소정치보다 큰 경우, 상기 제1, 제2 팬 모터를 정지하는 팬 필터 유닛.
청구항 1에 있어서,

상기 본체 제어부는, 상기 설정 회전 속도와 상기 제1 검출부에 의한 검출 회전 속도와의 차이와, 상기 설정 회전 속도와 상기 제2 검출부에 의한 검출 회전 속도와의 차이가 소정치보다 큰 경우, 상기 제1, 제2 팬 모터를 정지하는 팬 필터 유닛.