(57)【要約】【課題】アウトガス量および発生音を抑制することができるファンコイルユニットを提供する。【解決手段】送風ファン１２と、熱交換用のコイル１６と、吸音材１８と、モータ１４と、これらを収容するケーシング２０とを備え、ケーシング２０内に吸い込んだ空気をコイル１６で熱交換処理してケーシング２０外に吹き出すファンコイルユニット１０であって、送風ファン１２を軸流ファンで構成してその羽根１２ａの後縁部を波状にするとともに、吸音材１８を低発塵性で低アウトガス性の材料で構成し、送風ファン１２に対向する位置２６に設けるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファンと、熱交換用のコイルと、吸音材と、モータと、これらを収容するケーシングとを備え、前記ケーシング内に吸い込んだ空気を前記コイルで熱交換処理して前記ケーシング外に吹き出すファンコイルユニットであって、
前記送風ファンを軸流ファンで構成してその羽根の後縁部を波状にするとともに、
前記吸音材を低発塵性で低アウトガス性の材料で構成し、前記送風ファンに対向する位置に設けたことを特徴とするファンコイルユニット。
【請求項２】
前記吸音材が、ポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１に記載のファンコイルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に熱交換処理した空気を供給するファンコイルユニット（Ｆａｎ  Ｃｏｉｌ  Ｕｎｉｔ。以下、ＦＣＵということがある。）に関し、例えばクリーンルームに設けられるＦＣＵに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造施設のようなクリーンルームにおいては、室内の空気を吸い込んで冷暖房負荷を熱処理（熱除去）するためにファンコイルユニット（ＦＣＵ）を使用することがある（例えば、特許文献１〜４を参照）。図６は一般的なＦＣＵを示したものである。図６に示すように、このＦＣＵ２は、送風ファン（プラグファン）５と、この送風ファン５を回転するモータ６と、熱交換用のコイル７とを、直方体状のケーシング８内に収容した構造となっており、クリーンルームなどに設置される。なお、ケーシング８の下面には吸込口９ａが、側面には吹出口９ｂが設けられる。
【０００３】
図７は、特許文献１のクリーンルームの横側面図を示したものである。図７に示すように、このクリーンルームは、上下２階で構成されており、室内１の上部にＦＣＵ２と、ファンフィルタユニット（Ｆａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｎｉｔ。以下、ＦＦＵということがある）３とが配置されている。ＦＣＵ２は熱交換装置であり、室内１の空気を吸込んで冷暖房負荷を熱処理（熱除去）した空気を室内１に吹き出す。ＦＦＵ３は、室内１の空気を吸い込んで清浄処理した空気を室内１に吹き出す。ＦＦＵ３の吹き出し口には、図示しないＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルタが設けてある。
【０００４】
ＦＦＵ３は、ＦＣＵ２が吹き出した空気を吸い込むように配置される。ＦＦＵ３が吹き出した空気は、室内１の下部の床面４に到達した後、室内１の上部に向けて流れる。ＦＣＵ２は、ＦＦＵ３が吹き出して室内１の上部に流れた空気を吸い込んで、処理した空気をＦＦＵ３に向けて吹き出す。このように、特許文献１のクリーンルームでは、ＦＣＵ２で処理された空気をＦＦＵ３で処理し、２つの処理が行われた空気が室内１に吹き出されて室内１を循環する。室内１に２つの処理が行われた空気を適宜循環させるため、ＦＣＵ２とＦＦＵ３は、図８に示すように配置される。ここで、図８（ａ）は縦側面図であり、図８（ｂ）は平面図である。
【０００５】
図８（ａ）の縦側面図に示すように、ＦＣＵ２はＦＦＵ３よりも上方に配置される。ＦＣＵ２は空気を下方から吸い込み、処理後の空気を側方または上方から吹き出す。ＦＦＵ３は、ＦＣＵ２が処理した空気を上方から吸い込み、処理後の空気を下方に吹き出す。また、図８（ｂ）の平面図に示すように、１つのＦＣＵ２に対応して４つのＦＦＵ３が配置され、ＦＣＵ２は、室内１に対して斜め４方に処理後の空気を吹き出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２７５９６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９６４３９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２３５３１号公報
【特許文献４】特開２００９−１７４７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来のファンコイルユニットには、下記（１）〜（５）のような問題があった。
【０００８】
（１）送風ファンとしてプラグファンを使用した場合、ファン単体の発生音が大きい。
【０００９】
（２）ファンコイルユニットの下面の吸込口から空気を吸い込む構造となっているため、室内に居る者にとっては下面の吸込口からファンの音が直接聞こえてしまう。
【００１０】
（３）側面の吹出口からもファンの音が漏れてくる。
【００１１】
（４）下面の吸込口からケーシング内の天板からの反射音が漏れてくる。
【００１２】
（５）騒音対策として一般に使用されるグラスウール吸音材は、発塵量、アウトガス量が多く、ファンコイルユニットなどのクリーンルーム用機器に使用することは難しい。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アウトガス量および発生音を抑制することができるファンコイル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】
【００１４】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るファンコイルユニットは、送風ファンと、熱交換用のコイルと、吸音材と、モータと、これらを収容するケーシングとを備え、前記ケーシング内に吸い込んだ空気を前記コイルで熱交換処理して前記ケーシング外に吹き出すファンコイルユニットであって、前記送風ファンを軸流ファンで構成してその羽根の後縁部を波状にするとともに、前記吸音材を低発塵性で低アウトガス性の材料で構成し、前記送風ファンに対向する位置に設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他のファンコイルユニットは、上述した発明において、前記吸音材が、ポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送風ファンと、熱交換用のコイルと、吸音材と、モータと、これらを収容するケーシングとを備え、前記ケーシング内に吸い込んだ空気を前記コイルで熱交換処理して前記ケーシング外に吹き出すファンコイルユニットであって、前記送風ファンを軸流ファンで構成してその羽根の後縁部を波状にするとともに、前記吸音材を低発塵性で低アウトガス性の材料で構成し、前記送風ファンに対向する位置に設けている。軸流ファンの羽根の波状の後縁部がファンの回転により発生する気流の乱れを小さくし、ファンの発生音を抑制することができる。また、低発塵性で低アウトガス性の吸音材をファンに対向する位置に設けることによって、ファンの発生音を効果的に吸収することができる。したがって、発塵量、アウトガス量および発生音を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係るファンコイルユニットの実施例を示す側断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るファンコイルユニットの送風ファンの羽根を例示する部分斜視図である。
【図３】図３は、本発明のファンコイルユニットによるアウトガス発生量の測定結果の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明と従来のファンコイルユニットによる発塵粒子の粒径分布を比較した一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明と従来のファンコイルユニットによる騒音値を比較した一例を示す図である。
【図６】図６は、従来のファンコイルユニットの側断面図である。
【図７】図７は、従来のクリーンルームの一例を示す横側面図である。
【図８】図８は、従来のクリーンルームの一例を示す図であり、（ａ）は縦側面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るファンコイルユニットの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の説明では、本発明に係るファンコイルユニットをクリーンルームの上部空間に設けて使用する場合を例にとり説明するが、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すように、本発明に係るファンコイルユニット１０は、送風ファン１２と、この送風ファン１２を回転するモータ１４と、熱交換用のコイル１６と、これらを収容する直方体状のケーシング２０とを備え、ケーシング２０内に吸い込んだ空気をコイル１６で熱交換処理してケーシング２０外に吹き出すものである。なお、ケーシング２０の下面には吸込口２２が、側面には吹出口２４が設けてある。
【００２０】
送風ファン１２は、静圧が低い低騒音型の軸流ファンで構成してあり、図２に示すように、その羽根１２ａの後縁部１２ｂがファンの回転により発生する気流の乱れを小さくするために波状になっている。なお、このファンコイルユニット１０は、その内部にフィルタが設置されていないことから、送気に係る内部圧力損失は非常に小さい。このため、多風量であるが静圧が少ない低騒音型の軸流ファンを使用することができる。
【００２１】
本発明のファンコイルユニット１０は、低発塵性で低アウトガス性の吸音材１８をさらに有している。ここで、風方向と音が伝わる方向が同じであると考えた場合には、風路内の風下側へ吸音材１８を設置すれば、ファンによる発生音を効率よく吸収することができる。本実施の形態では、吸音材１８は、送風ファン１２に対向する天板２６に設けてある。吸音材１８を構成する材料としては、アウトガス発生量および発塵量がグラスウールよりも少ないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる不織布を用いることができる。
【００２２】
次に、本発明に係るファンコイルユニットにより得られる効果について、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００２３】
図３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる吸音材の供試体（寸法６０ｍｍ×６０ｍｍ×５０ｍｍ）のアウトガス発生量の測定結果を例示したものである。図３に示されるように、測定開始時および一週間後に測定された有機ガスのアウトガス発生量は検出下限値以下（０．０７μｇＣ／Ｌ／ｈ以下）、シリコン吸着物質のアウトガス発生量は検出下限値以下（０．０１μｇＣ／Ｌ／ｈ以下）であった。また、アンモニアも０．０１μｇ／Ｌ／ｈと非常に少ない量であった。したがって、本発明のファンコイルユニットに、こうした吸音材を用いれば、発塵量、アウトガス量を効果的に抑制することができる。
【００２４】
図４は、本発明と従来のファンコイルユニットによる発塵粒子の粒径分布を比較したものである。ここで、従来品のファンコイルユニットには、ケーシング内部に吸音材を設置していない。図４に示されるように、各吹出口で観測された発塵量の平均値は、従来品では０．３個／ｃｆ（粒径０．３μｍ以上）であるのに対し、本発明では０．１個／ｃｆ（粒径０．３μｍ以上）であることが判る。本発明のようにケーシング内部に吸音材を設置しても発塵量は従来品と同等以下である。また、本発明はＪＩＳ  Ｂ９９２０（クリーンルームの空気清浄度の評価方法）に規定の清浄度クラス１レベルを下回っている。ＰＥＴからなる吸音材はクリーンルーム用機器の吸音材として問題なく使用できることが伺える。
【００２５】
図５は、図７に示すようなクリーンルームにおけるファンコイルユニットの騒音値について、本発明と従来品とで比較した一例を示したものである。ここで、従来品のファンコイルユニットは、送風ファンとしてプラグファンを使用したものである。また、各騒音値は、図７のＦＣＵ２の吸込口下１ｍの位置での観測値である。図５に示すように、本発明による騒音値は、従来品の騒音値に比べてＡ特性オーバーオール値で約１３ｄＢ低減することが判る。
【００２６】
したがって、本発明によれば、軸流ファンの羽根の波状の後縁部がファンの回転により発生する気流の乱れを小さくし、ファンの発生音を抑制することができる。また、低発塵性で低アウトガス性の吸音材をファンに対向する位置に設けることによって、ファンの発生音を効果的に吸収することができる。したがって、発塵量、アウトガス量および発生音を抑制することができる。
【００２７】
ところで、上記の実施の形態において、ファンコイルユニット１０の吹出口２４に風速調節用の抵抗板または拡散部材を設け、吸込口２２には保護と風速調節用の有孔板を設けるとよい。この場合の拡散部材はパンチングメタルまたはメッシュなどからなる。ファンコイルユニット１０を送風ファンとコイルとパンチングメタルとで構成して構造を単純化すれば、送気に関わる圧力損失を小さくすることができる。なお、ファンコイルユニット１０の吹出口２４は装置の下方に設けられ、吹出口２４は吸込口２２と直角な方向である装置の側方（または直角ではないが上方）に設けることが好ましい。吹出口を側方の例えば４面に設けた場合、拡散部材はその４面、３面または２面に設けるとよい。
【００２８】
このように、ファンコイルユニット１０の吹出口２４に風速調節用の抵抗板または拡散部材を設けることにより、図７に示すようなファンコイルユニット１０とＦＦＵとを併用したクリーンルームの場合、このＦＦＵとの位置に応じてＦＦＵの吸込口に最適に冷温風を送ることが可能である。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、送風ファンと、熱交換用のコイルと、吸音材と、モータと、これらを収容するケーシングとを備え、前記ケーシング内に吸い込んだ空気を前記コイルで熱交換処理して前記ケーシング外に吹き出すファンコイルユニットであって、前記送風ファンを軸流ファンで構成してその羽根の後縁部を波状にするとともに、前記吸音材を低発塵性で低アウトガス性の材料で構成し、前記送風ファンに対向する位置に設けている。軸流ファンの羽根の波状の後縁部がファンの回転により発生する気流の乱れを小さくし、ファンの発生音を抑制することができる。また、低発塵性で低アウトガス性の吸音材をファンに対向する位置に設けることによって、ファンの発生音を効果的に吸収することができる。したがって、発塵量、アウトガス量および発生音を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明に係るファンコイルユニットは、半導体製造施設などのクリーンルームに設けられるファンコイルユニットに有用であり、特に、ファンコイルユニット内部からの発塵量、アウトガス量および発生音を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ファンコイルユニット
１２  送風ファン
１２ａ  羽根
１２ｂ  後縁部
１４  モータ
１６  コイル
１８  吸音材
２０  ケーシング
２２  吸込口
２４  吹出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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