特開 2023-137013 送風ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023137013

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】送風ユニット

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/64 20060101AFI20230922BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20230922BHJP

   F24F 7/06 20060101ALN20230922BHJP

【ＦＩ】

F04D29/64 F

F24F7/007 101

F24F7/06 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022042983

(22)【出願日】2022-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】301014904

【氏名又は名称】東レエンジニアリング先端半導体ＭＩテクノロジー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】尾藤 正斉

(72)【発明者】

【氏名】神田 和勝

【テーマコード（参考）】

3H130

3L056

3L058

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB02

3H130AB13

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC02

3H130BA16Z

3H130CA24

3H130DA02Z

3H130DD01Z

3H130DJ06X

3H130DJ07X

3H130EA01A

3H130EA01Z

3H130EC08Z

3H130ED02Z

3L056BG01

3L058BF01

3L058BG05

(57)【要約】

【課題】 送風ユニットは、エアを吹き出す送風機本体部が振動することがあり、固定金具等で取り付けると、その振動がプロセス装置や検査装置等に伝わってしまう。そこで本発明は、高い防振効果が得られる送風ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】 局所空間に設けられた開口部を通じてエアを送る送風ユニットであって、
エアを吹き出す送風機本体部と、
開口部に対して送風機本体部を所定の位置で支持するフレーム部とを備え、
送風機本体部は、フレームに取り付けられた振動を抑制する吊り下げ部材を介して吊り下げ支持する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

局所空間に設けられた開口部を通じてエアを送る送風ユニットであって、
前記エアを吹き出す送風機本体部と、
前記開口部に対して前記送風機本体部を所定の位置で支持するフレーム部とを備え、
前記送風機本体部は、前記フレームに取り付けられた振動を抑制する吊り下げ部材を介して吊り下げ支持されている
ことを特徴とする、送風ユニット。

【請求項2】

前記送風機本体部の下面側には、第１の磁石が取り付けられており、
前記フレーム部には、前記第１の磁石と所定の隙間を保ちつつ、当該第１の磁石とは異極面同士が向き合うように、第２の磁石が取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の送風ユニット。

【請求項3】

前記送風機本体部の下面側には、少なくとも２つの磁石を含み、当該磁石が互いに異極面同士が隣り合うように配置された第１磁石群が取り付けられており、
前記フレーム部には、前記第１磁石群の各磁石と所定の隙間を保ちつつ、当該第１磁石群の各磁石とは異極面同士が向き合うように、第２磁石群が取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の送風ユニット。

【請求項4】

前記送風機本体部の下面側には、磁石が取り付けられており、
前記フレーム部には、前記磁石と向き合うように、導電性プレートが離隔配置されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の送風ユニット。

【請求項5】

前記送風機本体部の下面側には、導電性プレートが取り付けられており、
前記フレーム部には、前記導電性プレートと向き合うように、磁石が離隔配置されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の送風ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、局所空間に設けられた開口部を通じてエアを送る送風ユニットに関する。具体的には、半導体製造装置のプロセス装置や検査装置等をパーテーションやカーテン等で囲って局所的な密閉空間を形成しつつ、当該密閉空間内にクリーンなエアを供給するための、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）と呼ばれる送風ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスは、数十ナノメートルないし数ミクロンの線幅で回路パターンが形成されている。そのため、半導体製造装置や検査装置等は、塵やホコリが混入しないように、クリーンルームやクリーンブース等のクリーンな雰囲気の中で運用されている。
さらに、これら装置内のクリーン度をより向上させるため、ファンフィルタユニットと呼ばれる、送風ファンと高性能な濾過フィルタを組み合わせたユニットが用いられる。
このファンフィルタユニットは、下方のホコリ等が装置内に舞い上がらないように、クリーンなエアをダウンフローとして吹き出すために、プロセス装置や検査装置等の天井等に設置することが多い。（例えば、特許文献１）。
この様なファンフィルタユニットは、装置周辺に別途送風機を配置したり、エアを導く配管ダクトを設置したりする必要がなく、比較的容易かつ安価で導入できるため、多く採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－３８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、送風ユニットは、エアを吹き出す送風機本体部が振動することがあり、固定金具等で取り付けると、その振動がプロセス装置や検査装置等に伝わってしまう。
また、ファンフィルタユニットが装置の天井等（つまり、比較的高い位置）に取り付けられていると、振動が大きく伝わりやすい。

【0005】

防振のために、ゴム等の弾性部材を介して取り付けるなど対策が試されるが、それだけでは防振効果が弱く、さらなる改善が求められていた。

【0006】

そこで本発明は、高い防振効果が得られる送風ユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
局所空間に設けられた開口部を通じてエアを送る送風ユニットであって、
エアを吹き出す送風機本体部と、
開口部に対して送風機本体部を所定の位置で支持するフレーム部とを備え、
送風機本体部は、フレームに取り付けられた振動を抑制する吊り下げ部材を介して吊り下げ支持する。

【0008】

この様な態様に依れば、
送風機本体部が水平方向に振動しても、振動を抑制する吊り下げ部材で吊り下げられているため小刻みに揺動するだけで、大きな振動として外部に伝わらない。

【発明の効果】

【0009】

送風ユニットにおいて、高い防振効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。

【図2】本発明を具現化する形態の変形例の要部を示す概念図である。

【図3】本発明を具現化する形態の別の変形例の要部を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向と表現し、ＸＹ平面に垂直な方向（つまり、重力方向）をＺ方向と表現する。また、Ｚ方向は、重力に逆らう方向を上、重力がはたらく方向を下と表現する。また、Ｚ方向を中心軸として回転する方向をθ方向とする。

【0012】

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係る送風ユニット１を構成する各部が斜視図として示されている。

【0013】

送風ユニット１は、局所空間Ｒに設けられた開口部Ｈを通じてエアＡを送るものである。
具体的には、送風ユニット１は、開口部Ｈの上方に配置されて、下方（つまり、局所空間Ｒの外側から内側）にエアＡを送るものである。
より具体的には、送風ユニット１は、送風機本体部２、フレーム部３、振動を抑制する吊り下げ部材４等を備えている。

【0014】

送風機本体部２は、エアＡを吹き出すものである。
具体的には、送風機本体部２は、上方から吸い込んだエアＡを下方へ吹き出すものである。より具体的には、送風機本体部２は、軸流ファンと呼ばれる、プロペラをモータにより回転させて、上面側の吸引口２Ｈから吸い込んだエアＡを下面側の吹出口２Ｊから吹き出すものが例示できる。

【0015】

フレーム部３は、開口部Ｈに対して送風機本体部２を所定の位置で支持するものである。
具体的には、フレーム部３は、送風機本体部２の下面側の吹出口２Ｊが開口部Ｈと重なるように、開口部Ｈの直近上方に送風機本体部２を配置するものである。
より具体的には、フレーム部３は、開口部Ｈの上方を跨ぐ様に配置された、箱状の枠体で構成されており、底板３１、側壁３２、梁３３等を備えている。なお、底板３１には、開口部Ｈと重なるように、概ね同じかやや大きい開口部３１Ｈが設けられている。

【0016】

振動を抑制する吊り下げ部材４は、送風機本体部２を吊り下げ支持するものである。
具体的には、振動を抑制する吊り下げ部材４は、送風機本体部２が重力により落下するのを防ぎつつ、フレーム部３に取り付けられた部分（つまり、上端）が揺れの支点となって、送風機本体部２が取り付けられた部分（つまり、下端）が振り子のような揺動を許容するものである。そして、送風機本体部２に振動が発生しても、当該振動により送風機本体部２を水平方向に小刻みに揺らす力に変換し、当該揺れによる振動はフレーム部３に伝わる力を軽減させる（つまり、振動を抑制する）。
より具体的には、振動を抑制する吊り下げ部材４は、フレーム部３の梁部３３に取り付けられた複数本（図１では４本）の細長いワイヤーロープが例示できる。このワイヤーロープは、細長いステンレス線（いわゆる、素線）を複数集めて撚り合わせたものが例示できる。

【0017】

このような構成をしているため、送風ユニット１は、送風機本体部２が水平方向に振動しても、振動を抑制する吊り下げ部材４で吊り下げられているため、小刻みに揺動するだけで、外部（局所空間Ｒ等）には大きな振動として伝わらない。そのため、送風ユニット１において、高い防振効果が得られる。

【0018】

［変形例］
［振動を抑制する吊り下げ部材４について］
なお上述では、振動を抑制する吊り下げ部材４として、細長いステンレス製の素線を複数集めて撚り合わせたワイヤーロープを例示した。素線がステンレス製であれば、比較的断面積が小さいながらも引っ張り強度が高く、柔軟性があり振動を抑制しやすいため、好ましい。
しかし、振動を抑制する吊り下げ部材４は、この様な形態に限定されず、下記のような形態であっても良い。
具体的には、素線の材料として、ステンレス以外の金属でも良いし、金属以外に樹脂やゴム、動植物繊維等で構成されていても良い。
さらに、細長い素線を複数撚り合わせたワイヤーロープを例示したが、１本のワイヤー等であっても良く、この場合の断面形状は円形、楕円形、矩形、平帯状の他、Ｘ型、Ｃ型、中空状（いわゆる、チューブ状）であっても良い。

【0019】

なお、振動を抑制する吊り下げ部材４は、ワイヤーロープの長さや太さ、本数、弾性係数等が、送風機本体部２の重量や軸流ファンの回転速度等との関係で、共振周波数とならない様に設定しておくことが好ましい。

【0020】

［磁石の形状・配置例について］
なお、本発明に係る送風ユニット１は、上述の構成に限らず、以下のような構成の送風ユニット１Ｂであっても良い。

【0021】

図２は、本発明を具現化する形態の変形例の要部を示す概念図である。図２（ａ）～（ｄ）には、送風機本体部２を下方から見上げた斜視図と、送風機本体部２と対向配置されているフレーム部３の底板３１を見下ろした斜視図とが複合的に示されている。

【0022】

図２（ａ）に示す送風ユニット１Ｂは、送風機本体部２の下面側の角部付近には、第１の磁石５Ａが取り付けられている。さらに、フレーム部３の底板３１の上面側には、第１の磁石５Ａと所定の隙間を保ちつつ、第１の磁石５Ａとは異極面同士が向き合うように、第２の磁石５Ｂが取り付けられている。

【0023】

図２（ｂ）に示す送風ユニット１Ｂは、送風機本体部２の下面側の開口部２Ｈの周囲には、円環状の第１の磁石５Ａが取り付けられている。さらに、フレーム部３の底板３１の上面側には、磁石５Ａと所定の隙間を保ちつつ、第１の磁石５Ａとは異極面同士が向き合うように、円環状の第１の第２の磁石５Ｂが取り付けられている。

【0024】

図２（ｃ）に示す送風ユニット１Ｂは、送風機本体部２の下面側の角部付近には、少なくとも２つ（図では、２×２の千鳥格子状を例示）の磁石を含み、これら磁石が互いに異極面同士が隣り合うように配置された第１磁石群６Ａが取り付けられている。さらに、フレーム部３の底板３１の上面側には、第１磁石群６Ａの各磁石と所定の隙間を保ちつつ、当該第１磁石群６Ａの各磁石とは異極面同士が向き合うように、第２磁石群６Ｂが取り付けられている。

【0025】

図２（ｄ）に示す送風ユニット１Ｂは、送風機本体部２の下面側の外周各辺には、互いに異極面同士が隣り合うように配置された複数の磁石を含む第１磁石群６Ａが取り付けられている。さらに、フレーム部３の底板３１の上面側には、第１磁石群６Ａの各磁石と所定の隙間を保ちつつ、当該第１磁石群６Ａの各磁石とは異極面同士が向き合うように、第２磁石群６Ｂが取り付けられている。

【0026】

本発明に係る送風ユニット１Ｂは、この様な構成であれば、送風機本体部２とフレーム部３とに離隔しつつ向き合うように配置された異極の磁石同士で引き合う力がはたらく。そのため、送風機本体部２の小刻みな揺動を減衰させたり、共振を防いだりすることができるので、好ましい。

【0027】

［導電性プレート７について］
なお上述では、送風ユニット１Ｂにおいて、第１の磁石５Ａと第２の磁石５Ｂが、または第１磁石群６Ａと第２磁石群６Ｂとが、所定の隙間を保ちつつ向かい合う構成を示した。

【0028】

この様な構成であれば、異極の磁石または磁石群同士が互いに引き合う力がはたらくので、送風機本体部２が小刻みに揺動したとしても、揺動を減衰させたり、共振を防いだりすることができ、好ましい。

【0029】

しかし、上述の構成に加え、第１の磁石５Ａと第２の磁石５Ｂとの間や、第１磁石群６Ａと第２磁石群６Ｂとの間に、導電性プレート７を備えた構成としても良い。

【0030】

図３は、本発明を具現化する形態の別の変形例の要部を示す概念図である。
図３には、本発明に係る送風ユニット１Ｃを構成する各部が断面図として示されている。なお、送風ユニット１Ｃは、概ね上述の送風ユニット１Ｂと同様の構成をしつつ、さらに導電性プレート７を備えている。

【0031】

導電性プレート７は、磁石との相対移動により渦電流を生じさせるものである。
導電性プレート７は、磁石と向き合うように離隔配置されており、フレーム部３に取り付けられている。
具体的には、送風ユニット１Ｃにおいて、第１の磁石５Ａと第２の磁石５Ｂとの間に、当該第１の磁石５Ａおよび当該第２の磁石５Ｂと離隔して配置された導電性プレート７を備える。
或いは、送風ユニット１Ｃにおいて、第１磁石群６Ａと第２磁石群６Ｂとの間に、当該第１磁石群６Ａおよび当該第２磁石群６Ｂと離隔して配置された導電性プレート７を備える。
より具体的には、導電性プレート７は、アルミや銅などの非磁性の金属板や、樹脂の板材の表面にアルミ箔や銅箔を貼り付けたもの等が例示できる。なお、導電性プレート７は、非磁性金属でも良いし、鉄等の磁性金属でも良い。

【0032】

なお、導電性プレート７に対して磁石が静止していれば、磁石から出た磁束は導電性プレート７を通過し、渦電流は発生しない。しかし、磁石から出た磁束に対して直交方向に導電性プレート７と磁石とが相対移動すると、磁束の増減を打ち消すような渦電流が導電性プレート７内に発生する。そのため、磁石の移動方向前方には斥力が生じ、移動方向後方には引力が生じる（つまり、磁石の移動を妨げる力がはたらく）。
このとき、導電性プレート７がフレーム部３に取り付けられているので、送風機本体部２の揺動に伴い第１の磁石５Ａや第１磁石群６Ａとの相対移動により、渦電流が導電性プレート７に生じる。つまり、送風機本体部２が水平方向に揺動すれば、導電性プレート７に渦電流が発生するので、揺動を減衰させたり、共振を防止したりできる。

【0033】

なお上述では、第１の磁石５Ａと第２の磁石５Ｂとを一対、または第１磁石群６Ａと第２磁石群６Ｂとを一対で備えた構成を例示した。この様な構成であれば、対向配置された異極の磁石または磁石群同士の引き合う力がはたらき、揺れ止めとなるため、好ましい。

【0034】

しかし、本発明を具現化する上で、フレーム部３に導電性プレート７が取り付けられた構成であれば、第１の磁石５Ａまたは第１磁石群６Ａを備え、第２の磁石５Ｂまたは第２磁石群６Ｂを省いた構成であっても良い。この場合でも、小刻みな揺動を防いだり、共振を防止することができる。

【0035】

なお上述では、送風機本体部２の下面側に磁石（第１の磁石５Ａまたは第１磁石群６Ａ）が取り付けられており、フレーム部３側には、磁石と向き合うように、導電性プレート７が離隔配置されている構成を例示した。しかし、本発明はこの様な構成に限らず、送風機本体部２の下面側に導電性プレート７が取り付けられており、フレーム部３には、導電性プレート７と向き合うように、磁石（第２の磁石５Ｂまたは第２磁石群６Ｂ）が離隔配置されている構成であっても良い。
この様な構成でも、送風機本体部２が水平方向に揺動すれば、導電性プレート７に渦電流が発生するので、揺動を減衰させる力がはたらく。

【0036】

さらに、送風機本体部２の下面側に導電性プレート７が取り付けられた構成であれば、第１の磁石５Ａや第１の磁石群６Ａが無く、送風機本体部２の下面が導電性材料で構成されている、或いは導電性プレート７が取り付けられていて、開口部Ｈの周囲に磁石や磁石群が取り付けられている構成であっても良い。このような構成であっても、導電性プレート７や導電性を有する送風機本体部２の下面に渦電流が発生し、送風機本体部２の小刻みな揺動を減衰させたり、共振を防止したりできる。

【0037】

［送風機本体部２について］
なお上述では、送風機本体部２が、開口部Ｈの上方から吸い込んだエアＡを下方へ吹き出す構成を例示した。しかし本発明は、この様な形態に限定されず、開口部Ｈの下方から吸い込んだエアＡを上方へ吹き出す構成にも適用できる。

【0038】

また上述では、送風機本体部２が、軸流ファンを備えた構成を例示した。しかし本発明は、この様な形態に限定されず、エアＡの送風に伴い水平方向に振動が発生するものに適用できる。

【符号の説明】

【0039】

１，１Ｂ，１Ｃ 送風ユニット
２ 送風機本体部
３ フレーム部
４ 振動を抑制する吊り下げ部材
５Ａ 第１の磁石
５Ｂ 第２の磁石
６Ａ 第１磁石群
６Ｂ 第２磁石群
７ 導電性プレート
２Ｈ 吸引口
２Ｊ 吹出口
３１ 底板
３１Ｈ 開口部
３２ 側壁
３３ 梁部
Ａ エア
Ｒ 局所空間
Ｈ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】