(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータでファンランナを回転して空気をフィルタに通し、該フィルタを透過した清浄空気をクリーンルームに送風する送風機において、
前記ファンモータは、前記モータケーシングと、前記モータケーシングの内部に収容される固定子と、前記モータケーシングの内部に収容される回転子と、前記モータケーシングの内部に一部が収容されるシャフトとを有し、
前記モータケーシングは、筒状の胴部と、前記胴部の両端を塞ぐ蓋とから構成され、
前記シャフトは、前記蓋から前記モータケーシングの外へ突出し、
前記ファンモータのモータケーシングを吸引管を介して負圧源に接続し、モータケーシングの内部を吸引して負圧状態に保持することを特徴とする送風機。
【請求項２】
請求項１記載の送風機の吸引管に圧力検出手段を設け、この圧力検出手段の検出値に基いて前記送風機の負圧源を制御し、モータケーシング内の負圧度を一定にすることを特徴とする送風機の圧力制御システムであって、
前記送風機は、クリーンルームに向けて複数設けられ、
前記吸引管は、前記負圧源に接続される吸引ヘッダ管と、前記吸引ヘッダ管と複数の送風機のモータケーシングのそれぞれとを接続する吸引枝管とから構成されることを特徴とする送風機の圧力制御システム。
【請求項３】
前記圧力検出手段は前記吸引ヘッダ管に設けられており、前記吸引枝管を開閉する弁をさらに有することを特徴とする請求項２記載の送風機の圧力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルームに使用するのに好適なモータと送風機と圧力制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、クリーンルームにおいては、特開平７−６００４４号公報や特開平７−２６３１７２号公報に開示されているように、塵埃粒子の除去に加えて微量のガス状不純物を除去する必要が出てきている。
【０００３】
そのため、クリーンルームを構成するパーティション、塗料、ガスケット材等については適切な材料を選定することによってガス状不純物の発生を極力抑制する対策が施されている。
【０００４】
このクリーンルームには送風機によって清浄な空気が供給されるが、送風機を駆動するモータに対してはガス状不純物の発生を抑制する対策が何ら施されていない。
【０００５】
ところが、このモータの内部には、巻線の絶縁材料としてのワニスや軸受の潤滑剤としてのベアリンググリースが使用されており、これらは運転に伴うモータ内の温度上昇や摩耗等によって塵埃粒子やガス状不純物となってクリーンルームの空気中に拡散する虞れがある。
【０００６】
この送風機のモータからの塵埃粒子やガス状不純物の発生量は極めて微量であり、現状のクリーンルームに求められている清浄度では問題にならない。しかしながら、今後はクリーンルーム内の空気に更に高い清浄度が必要とされており、その時には見逃すことができない問題となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、送風機の下流にはＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ等の精密フィルタが設置されているが、ＨＥＰＡフィルタはガス状不純物を除去できないため、モータで生じたガス状不純物を含んだ空気がＨＥＰＡフィルタを透過してクリーンルームに供給され、クリーンルーム内で製造されている半導体ウエハや液晶のガラス基板に付着する虞れがある。
【０００８】
これを防止するために、送風機のモータに全閉構造のものを用いたとしても、モータは出力軸としての回転シャフトがモータケーシングから突出しているため完全な密閉構造にはできず、微量ではあるがモータケーシングとシャフト及び軸受との隙間等からモータ内部で発生した塵埃粒子やガス状不純物が漏出する虞れがある。
【０００９】
又、活性炭を用いてガス状不純物を吸着するケミカルフィルタを送風機の下流に設置することも考えられるが、ケミカルフィルタでは１０％程度の透過があり完全な対策にはならず、又、前記したガス状不純物の吸着は間断なく行われるのでケミカルフィルタの寿命が短く、ランニングコストが高いという問題もある。
【００１０】
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、内部でガス状不純物が発生してもこれをクリーンルーム等の内部に拡散させないようにしたモータと送風機と圧力制御システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明は、モータケーシングを吸引管を介して負圧源に接続し、モータケーシングの内部を吸引して負圧状態に保持することを特徴とするモータである（請求項１に対応）。
【００１２】
このモータでは、回転部の回転に起因してモータケーシング内でガス状不純物や塵埃粒子が発生しても、モータケーシング内が外部よりも低圧であるので、ガス状不純物等はモータケーシングの外部に漏洩することがない。
【００１５】
前記モータでは、負圧源として真空ポンプやブロワーを用いることができる。
【００１６】
又、本発明は、ファンモータでファンランナを回転して空気をフィルタに通し、該フィルタを透過した清浄空気をクリーンルームに送風する送風機において、前記ファンモータのモータケーシングを吸引管を介して負圧源に接続し、モータケーシングの内部を吸引して負圧状態に保持することを特徴とする送風機である（請求項３に対応）。
【００１７】
ファンモータに使用されている絶縁材料としてのワニスや潤滑剤としてのベアリンググリースがモータケーシング内で塵埃粒子やガス状不純物となっても、モータケーシング内が外部よりも低圧であるので、塵埃粒子やガス状不純物等はモータケーシングの外部に漏洩することがなく、これによってクリーンルームの空気中に拡散されるのを防止することができる。
【００１８】
又、本発明は、前記送風機の吸引管に圧力検出手段を設け、この圧力検出手段の検出値に基いて前記送風機の負圧源を制御し、モータケーシング内の負圧度を一定にすることを特徴とする送風機の圧力制御システムである（請求項４に対応）。
【００１９】
このシステムを採用すると、モータケーシング内で発生したガス状不純物等の漏洩を確実に阻止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図５の図面に基いて説明する。
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
図２は本発明の送風機を内蔵したファンフィルタユニットが設置されたクリーンルームの概略構成図である。クリーンルーム１の上部には多数のファンフィルタユニット１０が設置されている。
【００２２】
ファンフィルタユニット１０はケーシング１１を有し、このケーシング１１の下部にはＨＥＰＡフィルタ１９がクリーンルーム１の給気口を塞ぐように設けられており、ケーシング１１の上部には送風機１２が設けられている。
【００２３】
図１は送風機１２の拡大断面図である。送風機１２はケーシング１１の上部に固定された筒状のファンケーシング１３を備え、ファンケーシング１３の上部は吸気口１４として開口し、ファンケーシング１３の外周部には吐出口（図示せず）が開口している。
【００２４】
吸気口１４の中央には全閉型のファンモータ２０が配されており、サポート１５によってケーシング１１に固定されている。ファンモータ２０のモータケーシング２１は筒状の胴部２１ｃを下蓋２１ａと上蓋２１ｂで挟み、これらをボルトナット２１ｄで締結した構造になっている。
【００２５】
このモータケーシング２１の内部には固定子２２と回転子２３とシャフト２４とが収容され、シャフト２４は下蓋２１ａと上蓋２１ｂに固定された軸受２５，２６によって支持され、シャフト２４の一端を下蓋２１ａから突出させている。そして、このシャフト２４の先端にファンランナー１６が固定されている。
【００２６】
胴部２１ｃには配線貫通処理用のブッシュ２７が固定され、上蓋２１ｂには吸気孔が設けられており、この吸気孔に吸引枝管（吸引管）２８が連結されている。尚、上蓋２１ｂへの吸引枝管２８の連結手段はねじ込みであってもよいし、溶接あるいは上蓋２１ｂを製作する時に接続用短管を一体で成型してもよい。
【００２７】
各ファンフィルタユニット１０のファンモータ２０の吸引枝管２８はコック弁２を介して吸引ヘッダー管（吸引管）３に接続されている。吸引ヘッダー管３の一端は閉塞しており、この閉塞端に圧力センサ（圧力検出手段）４が設置されている。圧力センサ４により検出した吸引ヘッダー管３内の圧力が所定の負圧度を外れた場合には、制御盤８から警報が出るようになっている。
【００２８】
吸引ヘッダー管３の他端側には真空ポンプ（負圧源）５が連結されており、真空ポンプ５で吸引した空気は屋外６に排気されるようになっている。
この真空ポンプ５の駆動モータ（図示せず）はインバータ７によって回転数制御ができるようになっており、圧力センサ４によって吸引ヘッダー管３内の圧力を検出し、吸引ヘッダー管３内の圧力が一定の負圧度になるように制御盤８からインバータ７に制御信号が発せられて、真空ポンプ５が制御される。
【００２９】
このファンフィルタユニット１０のファンモータ２０を回転すると、空気が吸気口１４からファンケーシング１３内に吸引され、更にファンケーシング１３からケーシング１１に吹き出された空気はＨＥＰＡフィルタ１９を通って清浄にされ、クリーンルーム１内に供給される。図１及び図２において実線の矢印はこの空気の流れを示している。
【００３０】
このようにファンモータ２０を回転している間、真空ポンプ５を運転して吸引ヘッダー管３の内部を一定の負圧度に保ち、これにより各ファンモータ２０のモータケーシング２１内を一定の負圧度に保持する。その結果、ファンモータ２０において下蓋２１ａとシャフト２４及び軸受２５との隙間や、上蓋２１ｂ及び下蓋２１ａとボルトナット２１ｄとの隙間や、胴部２１ｃとブッシュ２７との隙間などを通って、モータケーシング２１の外から内へと空気の流れが生じる。図１において破線の矢印はこの空気の流れを示している。
【００３１】
したがって、ファンモータ２０の運転に伴う温度上昇や摩耗等によってモータケーシング２１内でワニスやベアリンググリースが塵埃粒子やガス状不純物となったとしても、これらは吸引枝管２８から吸引ヘッダー管３を通って屋外６に排出されるので、クリーンルーム１内に供給されることがなく、クリーンルーム１内の空気を高い清浄度に保持することができる。
【００３２】
尚、モータケーシング２１内の負圧度は、ファンモータ２０が設置された周囲空気の圧力（静圧）と、ファンモータ２０の周囲を通過する気流の速度圧（動圧）とを加算した圧力以下に設定する。例えば、静圧が−１０ｍｍＡｑ程度で、動圧が２ｍｍＡｑ程度の場合には、モータケーシング２１内の負圧度を−１２ｍｍＡｑより負圧にする。
【００３３】
この時の空気の吸引量はファンモータ２０の密閉度により異なるが、全閉モータを使用した場合には数ｌ／ｍｉｎ程度である。そのため、真空ポンプの容量は小さくて済み、ランニングコストも少なくて済む。
【００３４】
又、従来のクリーンルーム設備に吸引配管設備だけを追加するだけなのでイニシャルコストも少なくて済む。尚、１台のファンモータ２０に１台の真空ポンプ５を設置することもできるが、この実施の形態のように１本の吸引ヘッダー管３から多数の吸引枝管２８を延ばし、各吸引枝管２８にそれぞれファンモータ２０を接続することもできる。この場合、この実施の形態のように全閉型のファンモータ２０を用いると、モータケーシング２１内を通過する気流の抵抗が大きいため、ファンモータ２０の１台毎に流量を調整しなくても、各モータケーシング２１内の空気を均等に吸引することができ、各ファンモータ２０内の負圧度を容易に均等にすることができる。
【００３５】
各ファンモータ２０と吸引ヘッダー管３との間にそれぞれコック弁２を設けているので、１台のファンモータ２０を停止してメンテナンスしたり交換する時にはこれに対応するコック弁２を閉弁することにより、他のファンフィルタユニット１０を運転しながら、しかも運転中のファンフィルタユニット１０のファンモータ２０の負圧度に影響を及ぼすことなく作業を行うことができる。
【００３６】
尚、吸引枝管２８とファンフィルタユニット１０の接続は、予めファンフィルタユニット１０のモータケーシング２１にタッピングを取り付けたものを工場製作しておき、ユニオン継手等を介して接続するのが便宜である。
【００３７】
制御盤８から発せられる吸引ヘッダー管３内の圧力異常警報により、吸引配管系の異常や真空ポンプの異常等を知ることができ、異常時に速やかな対応が可能であり、信頼性を高めることができる。例えば、接続部が外れた場合や吸引枝管２８との間に隙間が生じた場合の異常が検知できる。ファンフィルタユニット１０が複数台の場合、一部が停止した場合でも停止したファンフィルタユニット１０の吸引は続行する。したがって、所定の圧力値のみから警報を発することができる。
【００３８】
又、吸引ヘッダー管３から排気される空気中のグリース成分を定期的に検査することにより、ファンモータ２０のグリース切れによる寿命を評価することができる。
【００３９】
又、吸引ヘッダー管３から排気される空気と周囲温度の温度差を検知することによりファンモータ２０の温度を推定することが可能であり、ファンモータ２０の異常をも検知することができる。
【００４０】
尚、送風機１２は循環空気用であってもよいし、外気等の一過性の空気を送風するものであってもよい。
この実施の形態では、ファンモータ２０から吸引した空気を吸引ヘッダー管３の末端から屋外へ排気するようにしているが、一般の排気ダクトに排出するようにしてもよいし、活性炭フィルタ等によって不純物ガスを除去した後にクリーンルーム内に放出してもよい。
【００４１】
〔応用例〕
図３は横置きタイプの送風機の一部を破断して示す正面図であり、図４は同右側面図である。この送風機３０では、ファンモータ２０がファンケーシング１３の外部に設置されており、ファンモータ２０のシャフト２４が水平に延びファンケーシング１３を貫通して、その先端が軸受装置４０に支持されている。ファンケーシング１３内のシャフト２４にファンランナー１６が固定されている。
【００４２】
図５に示すように、軸受装置４０はシャフト２４を支持する軸受４１と軸受４１を包囲する軸受カバー４２とを備え、この軸受カバー４２は吸引管４３を介して真空ポンプ（図示せず）に接続されていて、軸受カバー４２内を所定の負圧度に保持し、吸引した空気を外部に排出できるようになっている。
【００４３】
したがって、この軸受４１に使用されているベアリンググリースが軸受カバー４２内でガス状不純物となったとしても、ガス状不純物は吸引管４３を通って系外に排出されるので、クリーンルーム内に拡散することはない。
【００４４】
尚、この送風機３０においても、ファンモータ２０のモータケーシング２１を第１の実施の形態と同様に吸引枝管２８を介して真空ポンプに接続し、ファンモータ２０で生じたガス状不純物等をクリーンルーム内に拡散させないようにする。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータの内部で生じた塵埃粒子やガス状不純物を周囲（例えば、クリーンルーム等）に拡散させないようにすることができるという優れた効果が奏される。
【００４６】
又、本発明の送風機によれば、ファンモータの内部で生じた塵埃粒子やガス状不純物をクリーンルームに拡散させないようにすることができ、クリーンルーム内の空気の清浄度を高く保持することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の送風機の縦断面図である。
【図２】  本発明の送風機を内蔵したファンフィルタユニットを備えたクリーンルームの概略構成図である。
【図３】  本発明の軸受装置を備えた送風機の一部を破断して示す正面図である。
【図４】  本発明の軸受装置を備えた送風機の右側面図である。
【図５】  本発明の軸受装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  クリーンルーム
３  吸引ヘッダー管（吸引管）
４  センサ（圧力検出手段）
５  真空ポンプ（負圧源）
１２  送風機
１６  ファンランナー
１９  フィルタ
２０  ファンモータ
２１  モータケーシング
２８  吸引枝管（吸引管）
４０  軸受装置
４１  軸受
４２  軸受カバー
４３  吸引管
【図１】
0003682110.tif 000002
【図２】
0003682110.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003682110.tif 000005
【図５】
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