(57)【要約】【課題】複数のファンを用いて高さを低く抑えながら、フィルターの全面にわたって略均一な風速の清浄化空気を吐き出すファンフィルター装置を提供する。【解決手段】ファンフィルター装置１０の略直方体の内部空間が垂直方向の隔壁２６によってフィルター空間２５とファン空間２７とに仕切られ、フィルター空間２５にはフィルター１８が配置されている。ファン空間２７に所定距離を隔てて並置された複数のシロッコファン１６から送り出された空気が連結ダクト２４及び隔壁２６の開口部２６ａを通ってフィルター上部空間２５ａに供給され、フィルター１８を上面側から下面側に通過して清浄化される。フィルター空間２５の天井面にファン空間２７から遠くなるほど低くなるような傾斜部１１ａが設けられ、これによってフィルター上部空間２５ａにおける空気の流路断面積がファン空間２７から遠ざかるほど小さくなっている。【選択図】　図２
2004045015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ファンとフィルターをケース内に備え、前記電動ファンによって外部から取り入れられた空気が前記フィルターを上面側から下面側に通過して清浄化された後にケース底面に設けられた吐き出し口から下方に送り出されるように構成されたファンフィルター装置であって、
前記フィルターが収容されたフィルター空間の横に隔壁を挟んで設けられたファン空間に前記電動ファンとして複数の遠心式ファンが所定距離を隔てて並置され、それぞれの遠心式ファンのハウジング出口部と前記隔壁に形成された開口部とを接続する連結ダクトが備えられ、それぞれの遠心式ファンからの空気が前記連結ダクトを通って前記フィルターの上面側空間に送り出されるように構成されていると共に、前記フィルター空間の天井面に前記ファン空間から遠くなるほど低くなるような傾斜部が設けられ、これによって前記フィルターの上面側空間における空気の流路断面積が前記ファン空間から遠ざかるほど小さくなるように構成されていることを特徴とするファンフィルター装置。
【請求項２】
前記フィルターの上面側空間のファン空間に近い側に、前記遠心式ファンのハウジング出口部から前記隔壁の開口部を経て送り込まれた空気の流れを上下方向に分割する水平整流板が設けられ、前記水平整流板の下流側先端部が前記フィルターの上面側空間の略中央部に位置して斜め下方に曲げられていることにより、前記水平整流板の下側に送り込まれた空気は前記ファン空間に近い上流側で前記フィルターを上面側から下面側に通過し、かつ、前記水平整流板の上側に送り込まれた空気は前記ファン空間から遠い下流側で前記フィルターを上面側から下面側に通過するように構成されていることを特徴とする
請求項１記載のファンフィルター装置。
【請求項３】
前記水平整流板の下面に、前記空気流を水平方向に分割する上流側垂直整流板が設けられていることを特徴とする
請求項２記載のファンフィルター装置。
【請求項４】
前記水平整流板の下流側先端部より下流側において、前記フィルター空間の天井面に前記空気流を水平方向に分割する下流側垂直整流板が設けられていることを特徴とする
請求項２又は３記載のファンフィルター装置。
【請求項５】
前記複数の連結ダクトが水平方向に所定距離を隔てて並置され、前記複数の連結ダクトから前記フィルターの上面側空間に吐き出される空気の流れを水平方向に分割することにより前記フィルターの上面側空間において空気の旋回流が発生することを防止するための上下方向に延びる旋回流防止用垂直整流板が設けられていることを特徴とする
請求項１記載のファンフィルター装置。
【請求項６】
２個の遠心式ファンのハウジング出口部と前記隔壁に形成された２個の開口部とを接続する２個の連結ダクトが備えられ、前記旋回流防止用垂直整流板が前記２個の開口部近傍から下流側へ先窄まりとなるように平面視で略Ｖ字状に配置されていることを特徴とする
請求項５記載のファンフィルター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケース内に備えた電動ファンとフィルターとによって外部から取り込んだ空気を清浄化して送り出すファンフィルター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のファンフィルター装置は、電子機器や精密機械等の組み立て場所及び保管場所の空気を清浄化するために用いられる。例えば、組み立て作業テーブルの上方から下方に向けて清浄化された空気を送り出すようにファンフィルター装置が設置される。あるいは、保管庫の上にファンフィルター装置を設置し、保管庫の天井に設けられた開口から保管庫内へ清浄化された空気が送り出されるようにする。
【０００３】
図７は従来の典型的なファンフィルター装置の構造を示す側面視の構成図である。このファンフィルター装置１００は、直方体形状又は円筒形状のケース１０１の内部に、電動モータ１０２とその上下方向の回転軸に固着されたプロペラファン１０３とフィルター１０４とを備え、これらが上下方向に並ぶように配置されている。
【０００４】
矢印線で示すように、プロペラファン１０３によってケース１０１の上側の開口から取り込まれた空気が下方へ送り出され、フィルター１０４を通って清浄化された後に下方空間に送り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば図８に示すように、装置又は保管庫１１０の上（天井）にファンフィルター装置１００を載せた状態で使用する際に、部屋の床から天井までの高さＨが低く、装置又は保管庫１１０の上に十分な空間を確保することが困難な場合がある。このような場合は、ファンフィルター装置１００の高さｈが小さい（低い）ほど望ましい。
【０００６】
しかし、上記の従来構造のファンフィルター装置１００は、電動モータ１０２、プロペラファン１０３及びフィルター１０４が上下方向に略一直線上に配置されているので、上下方向の高さを小さくすることが困難である。
【０００７】
また、図９に模式的に示すように、従来構造のファンフィルター装置１００では、フィルター１０４を通って下方空間に送り出される清浄化された空気の風速１１２が外周部から中央部に向かって小さくなり、中央部にはほとんど空気が送リ出されない領域がある。
【０００８】
これは、プロペラファン１０３の構造上、回転軸中央部では風速が小さく、外周部に向かって風速が増加するからである。この結果、フィルター１０４の中央部は空気の清浄化に十分寄与することができない。また、ファンフィルター装置１００から送り出された空気の周辺部と中央部との風速の差によって渦が発生しやすくなる。渦が発生すると、塵埃を巻き上げる問題が生ずる。
【０００９】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、複数のファンを用いて高さを低く抑えながら、大面積のフィルターの全面にわたって略均一な風速の清浄化空気を吐き出すことが可能なファンフィルター装置を提供することを目的とする。また、複数のファンを用いた場合に生じやすい空気の旋回流を防ぐことも本発明の目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるファンフィルター装置は、電動ファンとフィルターをケース内に備え、電動ファンによって外部から取り入れられた空気がフィルターを上面側から下面側に通過して清浄化された後にケース底面に設けられた吐き出し口から下方に送り出されるように構成されたファンフィルター装置であって、フィルターが収容されたフィルター空間の横に隔壁を挟んで設けられたファン空間に電動ファンとして複数の遠心式ファンが所定距離を隔てて並置され、それぞれの遠心式ファンのハウジング出口部と隔壁に形成された開口部とを接続する連結ダクトが備えられ、それぞれの遠心式ファンからの空気が連結ダクトを通ってフィルターの上面側空間に送り出されるように構成されていると共に、フィルター空間の天井面にファン空間から遠くなるほど低くなるような傾斜部が設けられ、これによってフィルターの上面側空間における空気の流路断面積がファン空間から遠ざかるほど小さくなるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、複数の遠心式ファンをフィルターの横に並べ、遠心式ファンからの空気を連結ダクトを通してフィルターの上面側に導入する構造としたことにより、従来の構造に比べてファンフィルター装置の高さを低く抑えながら、大きい風量に対する要求に応えることが可能なファンフィルター装置を提供することができる。また、フィルターの上面側空間における空気の流路断面積がファン空間から遠ざかるほど小さくなるように構成したことにより、フィルターの面積が広い場合にファン空間から遠い側で圧力が低下する現象が緩和され、フィルターの上面全体にわたって略均一な圧力分布が得られるようになる。その結果、吐き出し口から下方に送り出される空気の風速分布が略均一になる。
【００１２】
好ましい実施形態において、フィルターの上面側空間のファン空間に近い側に、遠心式ファンのハウジング出口部から隔壁の開口部を経て送り込まれた空気の流れを上下方向に分割する水平整流板が設けられ、水平整流板の下流側先端部がフィルターの上面側空間の略中央部に位置して斜め下方に曲げられていることにより、水平整流板の下側に送り込まれた空気はファン空間に近い上流側でフィルターを上面側から下面側に通過し、かつ、水平整流板の上側に送り込まれた空気はファン空間から遠い下流側でフィルターを上面側から下面側に通過するように構成されている。
【００１３】
このような水平整流板の働きにより、フィルターの上面側空間に送り込まれた空気の圧力がファン空間から遠い側で低下する現象が緩和され、フィルターの上面全体にわたって略均一な圧力分布が得られるようなる。その結果、吐き出し口から下方に送り出される空気の風速分布が略均一になる。
【００１４】
更に好ましくは、水平整流板の下面に、空気流を水平方向に分割する上流側垂直整流板が設けられている。この上流側垂直整流板の働きにより、ファン空間に近い上流側における空気流に渦が発生することを防止することができる。空気流に渦が発生すると渦の中心部では空気圧が低下し、この部分からフィルターを通過して送り出される空気の風速が他の部分に比べて小さくなる現象が発生するが、上流側垂直整流板の働きによってこの現象の発生を抑えることができる。
【００１５】
更に別の好ましい実施形態では、水平整流板の下流側先端部より下流側において、フィルター空間の天井面に空気流を水平方向に分割する下流側垂直整流板が設けられている。この下流側垂直整流板の働きにより、ファン空間から遠い下流側における空気流に渦が発生することを防止することができる。つまり、上記の上流側垂直整流板と同様に、渦の発生によってフィルターから送り出される空気の風速が不均一になる現象を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明によるファンフィルター装置の別の構成では、上記のフィルター空間の天井面にファン空間から遠くなるほど低くなるような傾斜部が設けられ、これによってフィルターの上面側空間における空気の流路断面積がファン空間から遠ざかるほど小さくなる構成に加えて、複数の連結ダクトが水平方向に所定距離を隔てて並置され、複数の連結ダクトからフィルターの上面側空間に吐き出される空気の流れを水平方向に分割することによりフィルターの上面側空間において空気の旋回流が発生することを防止するための上下方向に延びる旋回流防止用垂直整流板が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、水平方向に所定距離を隔てて並置された複数の連結ダクトからフィルターの上面側空間に吐き出される空気の相互作用によって発生しやすい旋回流が旋回流防止用垂直整流板によって効果的に防止される。その結果、フィルターの上面全体にわたって略均一な圧力分布が得られ、吐き出し口から下方に送り出される空気の風速分布が略均一になる。
【００１８】
好ましい実施形態において、２個の遠心式ファンのハウジング出口部と隔壁に形成された２個の開口部とを接続する２個の連結ダクトが備えられ、旋回流防止用垂直整流板が２個の開口部近傍から下流側へ先窄まりとなるように平面視で略Ｖ字状に配置されている。
【００１９】
このような構成によれば、旋回流防止用垂直整流板によって旋回流が防止される効果に加えて、平面視で略Ｖ字状の旋回流防止用垂直整流板の内側において空気の圧力が高くなるので、フィルターの上面側空間の中央部で圧力が低下する傾向が解消され、フィルターの上面全体にわたって一層均一な圧力分布が得られるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るファンフィルター装置の外観を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。このファンフィルター装置１０は、樹脂成形品である上ケース１１と下ケース１２を有する。上ケース１１の上面の長手方向一側部に空気取り入れ口１３が３箇所設けられている。また、下ケース１２の底面に吐き出し口（吹き出し面）１４が設けられている。吐き出し口１４は、平面視において、空気取り入れ口１３が設けられている長手方向一側部の反対側から中央部にかけて形成されている。
【００２２】
空気取り入れ口１３は、上ケース１１に形成された複数のスリット開口が並んだ構造と、その内側に貼り付けられたナイロンメッシュ（図示せず）により、第１プレフィルターを構成している。空気取り入れ口１３の第１プレフィルターによって、髪の毛や綿埃のような大きい塵埃がファンフィルター装置の内部に入るのが阻止され、これによりファンの故障の可能性が低減する。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係るファンフィルター装置の内部構造図であり、（ａ）は平面視、（ｂ）は側面視の内部構造の概略を示している。ファンフィルター装置１０の略直方体の内部空間は垂直方向の隔壁２６によってフィルター空間２５とファン空間２７とに仕切られている。フィルター空間２５にはＨＥＰＡフィルター１８及び第２プレフィルター１９が配置され、ファン空間２７には２組のシロッコファン（遠心式ファンの一種）１６とそれを回転駆動する電動モータ１７が所定距離を隔てて並置されている。
【００２４】
また、隔壁２６の２箇所に略長方形の開口部２６ａが形成され、各シロッコファン１６のハウジング１６ａの出口部（ハウジング出口部１６ｃ）と対応する開口部２６ａとを接続する連結ダクト２４がそれぞれ設けられている。なお、２つの連結ダクト２４で２組のハウジング出口部１６ｃと開口部２６ａとを個別に接続する代わりに、隔壁２６に開口部を１つだけ設け、その開口部と２つのハウジング出口部１６ｃとを二股状に分岐する１つの連結ダクトを用いて接続する構造としてもよい。
【００２５】
各シロッコファン１６からの空気は、図２（ａ）及び（ｂ）に矢印で示すように、それぞれの連結ダクト２４及び開口部２６ａを通ってフィルター空間２５のうちのＨＥＰＡフィルター１８及び第２プレフィルター１９の上面側空間（フィルター上部空間２５ａ）に送り出される。各連結ダクト２４の内壁には風速センサ２８がそれぞれ取り付けられている。風速センサ２８は後述するように、各シロッコファン１６から送り出される空気の風速を検出するためのセンサであり、シロッコファン１６のハウジング出口部１６ｃの内壁に設けてもよい。
【００２６】
図３は、ＨＥＰＡフィルター１８の構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面から見た断面図である。ＨＥＰＡフィルター１８は、空気を清浄化するための主フィルターであり、ガラス繊維不織布を折り畳んで多数の襞を形成したフィルター本体２２をアルミニウム枠２１に装着した構造を有する。多数の襞を形成することにより、フィルター本体２２の濾過作用を奏する表面積を増やしている。
【００２７】
また、第２プレフィルター１９は不織布で構成され、ＨＥＰＡフィルター１８の上面（上流側）に装着されている。第２プレフィルター１９は、カビの胞子や花粉等の数ミクロンの埃の通過を阻止することができる。第２プレフィルター１９は不織布を所定寸法にカットしたものであり、ＨＥＰＡフィルター１８に比べて非常に安価である。目詰まりが生ずれば新しいものに取り替えることができる。あるいは、取り外して水洗又は掃除機での吸引等により容易にその濾過作用を回復させることができる。これにより、高価なＨＥＰＡフィルター１８の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
図１及び図２からわかるように、上ケース１１の空気取り入れ口（第１プレフィルター）１３は、平面視で２個のシロッコファン１６の間と両外側の３箇所に位置するように形成されている。空気取り入れ口（第１プレフィルター）１３を通して外部から取り入れられた空気は、図２（ａ）に矢印線で示すように、それぞれのシロッコファン１６の両側からシロッコファン１６のハウジング１６ａに入り、ハウジング出口部１６ｃから連結ダクト２４を通ってフィルター上部空間２５ａに導かれる。
【００２９】
図４は、シロッコファン１６のハウジング出口部１６ｃ側からみたシロッコファン１６及び電動モータ１７を示す図である。シロッコファン１６は、略円筒形のハウジング１６ａとその中で回転する羽根車１６ｂを備え、羽根車１６ｂの回転軸は電動モータ１７の回転軸１７ａに接続されている。ハウジング１６ａには、長方形のハウジング出口部１６ｃが形成されている。矢印線で示すように、ハウジング１６ａの左右両側面の空気取り入れ口から空気が取り込まれ、ハウジング出口部１６ｃから（紙面に垂直に手前方向へ）空気が吐き出される。
【００３０】
各シロッコファン１６によって正の圧力を与えられた状態でフィルター上部空間２５ａに供給された空気は、第２プレフィルター１９及びＨＥＰＡフィルター１８を上面側から下面側へ通過して清浄化され、下ケース１２の底面の吐き出し口１４から外部へ送り出される。このとき、従来技術の説明で例示した構造と異なり、本実施形態のファンフィルター装置１０はＨＥＰＡフィルター１８の上部に空気の流れを妨げる電動モータ等が配置されていないので、ＨＥＰＡフィルター１８の全面に空気が送り込まれ、効率的に空気の清浄化が行われる。
【００３１】
しかし、ＨＥＰＡフィルター１８の横に設けられたファン空間２７からＨＥＰＡフィルター１８の上部空間２５ａへ空気が送り込まれるので、フィルター上部空間２５ａにおける圧力分布が不均一になる傾向がある。つまり、ファン空間２７に近い側に比べてファン空間２７から遠い側の圧力が低くなる現象が発生する。特に、大きい風量を得るためにＨＥＰＡフィルター１８の面積を大きくした大型のファンフィルター装置において、上記の傾向が強くなる。
【００３２】
そこで、フィルター上部空間２５ａの天井面、すなわち上ケース１１の上面に、ファン空間２７から遠くなるほど低くなるような傾斜部１１ａを設け、これによってフィルター上部空間２５ａにおける空気の流路断面積がファン空間２７から遠ざかるほど小さくなるように構成している。こうすることにより、ファン空間２７に近い側に比べてファン空間２７から遠い側の圧力が低くなる現象が抑制される。
【００３３】
更に、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、フィルター上部空間２５ａのファン空間２７に近い側に、各シロッコファン１６から送り込まれた空気の流れを上下方向に分割する水平整流板２９が設けられている。水平整流板２９の下流側先端部２９ａはフィルター上部空間２５ａの略中央部に位置し、図２（ｂ）に示すように斜め下方に曲げられている。
【００３４】
このような水平整流板２９の働きによって、フィルター上部空間２５ａにおける空気の圧力がファン空間２７に近い側に比べてファン空間２７から遠い側で低くなる現象が更に抑制される。つまり、各シロッコファン１６から水平整流板２９の下側に送り込まれた空気はファン空間２７に近い上流側で第２プレフィルター１９及びＨＥＰＡフィルター１８を上面側から下面側に通過し、かつ、水平整流板２９の上側に送り込まれた空気はファン空間２７から遠い下流側で第２プレフィルター１９及びＨＥＰＡフィルター１８を上面側から下面側に通過する。
【００３５】
上記のように、本実施形態のファンフィルター装置１０では、上ケース１１の傾斜部１１ａと水平整流板２９との働きによって、ＨＥＰＡフィルター１８の上面全体にわたって略均一な空気圧がかかるようになる。その結果、ＨＥＰＡフィルター１８を通過した空気の風速分布がＨＥＰＡフィルター１８の全面で略均一になる。
【００３６】
なお、本実施形態のファンフィルター装置１０では、ＨＥＰＡフィルター１８の上面に立設された４本のボス３０に水平整流板２９を固定している。しかし、この固定方法については、種々の方法を採用することができる。例えば、下ケース１２の内壁に水平整流板２９の固定用ボスを形成してもよい。
【００３７】
また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、各シロッコファン１６から送り込まれた空気の流れを水平方向に分割する垂直整流板３１及び３２が設けられている。すなわち、水平整流板２９の下面から下方に突出するように上流側垂直整流板３１が設けられていると共に、水平整流板２９の下流側先端部２９ａより下流側において上ケース１１の内面（フィルター空間の天井面）から下方に突出するように下流側垂直整流板３２が設けられている。
【００３８】
例えば樹脂成形によって、上流側垂直整流板３１を水平整流板２９と一体に形成することができる。同様に、下流側垂直整流板３２を上ケース１１と一体に形成することができる。こうすれば、部品点数の増加を抑えることができると共に、垂直整流板３１又は３２を水平整流板２９又は上ケース１１に固定する手間を省くことができる。もちろん、垂直整流板３１又は３２を水平整流板２９又は上ケース１１と別の部材で作製してもよいし、樹脂以外の材料（例えば板金）でこれらの部材を作製してもよい。
【００３９】
上記の上流側垂直整流板３１及び下流側垂直整流板３２は、フィルター上部空間２５ａにおける空気流に渦が発生することを防止する効果を奏する。空気流に渦が発生すると渦の中心部では空気圧が低下し、渦の中心部からＨＥＰＡフィルター１８を通過して送り出される空気の風速が他の部分に比べて小さくなる現象が発生する。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、２つのシロッコファン１６から送り出される空気流に沿ってそれぞれ一対の上流側垂直整流板３１が設けられている。同様に、それぞれ一対の下流側垂直整流板３２が設けられている。一対の垂直整流板３１（又は３２）は、平面視くの字形の板を向かい合わせた形状をしており、一対の垂直整流板３１（又は３２）に挟まれた空間が、空気の流れる方向に沿って一旦広がった後に徐々に狭くなるように構成されている。このような形状の垂直整流板３１及び３２を設けることにより、フィルター上部空間２５ａにおける空気の流れが円滑になり、渦が発生しにくくなる。その結果、ＨＥＰＡフィルター１８の上面にかかる空気圧が全体にわたって均一になり、ＨＥＰＡフィルター１８を通過した空気の風速分布がＨＥＰＡフィルター１８の全面で略均一になる。
【００４１】
次に、ファンフィルター装置１０に内蔵される電子回路について説明する。前述のような構造のＨＥＰＡフィルター１８は、長時間使用すれば埃による目詰まりが発生する。使用環境によって異なるが、所定時間が経過すればＨＥＰＡフィルター１８を新しいものに交換する必要がある。ＨＥＰＡフィルター１８を交換するまでの間は、目詰まりが徐々に進行し、ＨＥＰＡフィルター１８の圧力損失が徐々に増加することになる。圧力損失が増加すれば、吐き出し口１４から送り出される空気の風量が低下する。
【００４２】
上記のような使用時間の経過に伴う風量の低下を補償するために、本実施形態のファンフィルター装置１０は、前述の風速センサ２８の出力に基づいて電動モータ１７（すなわちシロッコファン１６の送風量）のフィードバック制御を行う電子回路を備えている。また、この電子回路は、２台のシロッコファン１６の回転数が一致するように２台の電動モータ１７を制御する。
【００４３】
各連結ダクト２４の内壁に設けられた風速センサ２８は、トランジスタのベースエミッタ間電圧が温度によって変化することを利用して風速を検出する。つまり、風速センサ２８が晒されている空気流の風速が速くなるほどトランジスタの冷却効果が高くなるので、ベースエミッタ間電圧を風速センサ２８のセンサ出力として検出すれば、風速がわかることになる。トランジスタに代えて電熱素子を用い、その抵抗値の変化をセンサ出力とする風速センサを使用してもよい。
【００４４】
風速センサ２８が取り付けられた連結ダクト２４（又はハウジング出口部１６ｃ）の流路断面積は既知であるから、風速がわかれば風量が計算できる。なお、従来技術の説明で示した構造のファンフィルター装置では風速を正確に測定することが困難であるが、本実施形態の構造では、流路断面積が小さい流路部分に風速センサ２８を取り付けるので、比較的速い風速を正確に検出することができる。
【００４５】
図５は、風速センサ２８の出力に基づいて電動モータ１７（シロッコファン１６）のフィードバック制御を行う電子回路３５のブロック図である。各連結ダクト２４の内壁に設けられた２つの風速センサ２８の出力信号が加算回路３６によって加算される。２つのシロッコファン１６及び連結ダクト２４は同一寸法であり、２つのシロッコファン１６による風量の総和に相当する値が加算回路３６から出力されることになる。
【００４６】
加算回路３６から出力された総風量に相当する値は、比較器３７で風量設定値と比較され、その比較結果に基づいて回転数設定部３８が電動モータ１７（シロッコファン１６）の回転数設定値を設定する。この回転数設定値は、それぞれの電動モータ１７の駆動制御回路４０（の比較器４４）に与えられる。
【００４７】
それぞれのモータ駆動制御回路４０は、モータドライバ４１、制御回路４２、回転数検出回路４３及び比較器４４からなる。回転数検出回路４３は電動モータ１７（すなわちシロッコファン１６）の回転数を検出し、その出力（回転数検出値）は比較器４４に入力される。比較器４４は、回転数設定値と回転数検出値とを比較し、比較結果を制御回路４２に与える、制御回路４２は、回転数設定値と回転数検出値との誤差がゼロになるように、モータドライバ４１を介して電動モータ１７を制御する。
【００４８】
上記のように、２つの電動モータ１７（シロッコファン１６）は、それぞれのモータ駆動制御回路４０が行うフィードバック制御によって所定の回転数（回転数設定値）に維持される。そして、その回転数設定値は、２つの風速センサ２８の検出値の総和と風量設定値との比較結果に基づいて回転数設定部３８が設定する。つまり、二重のフィードバック制御ループが構成されている。
【００４９】
このような制御によって、本実施形態のファンフィルター装置１０は、２つのシロッコファン１６を同一回転数で回転させながら、風量設定値で設定される風量の清浄化空気を安定して送り出すことができる。もし、２つのシロッコファン１６の回転数に差が発生すると、回転数の差に相当する周波数のうなりが発生し、騒音の原因となる。
【００５０】
また、２つの風速センサ２８の出力信号は減算回路４５にも入力される。減算回路４５は２つの風速センサ２８の出力信号の差を求め、その出力を比較器４６に与える。比較器４６は、２つの風速センサ２８の出力信号の差を基準値（あらかじめ定めた値）と比較し、その比較結果を表示器４７及び出力回路４８に与える。このような構成により、本実施形態のファンフィルター装置１０は、シロッコファン１６の回転軸と電動モータ１７の回転軸との連結が外れたような故障を検出することができる。
【００５１】
いずれか１つのシロッコファン１６の回転軸と電動モータ１７の回転軸との連結が外れた場合を想定する。この場合、２つの電動モータ１７はいずれも正常に回転しており、回転数検出回路４３からのフィードバック信号のみでは異常が検出されないが、２つの風速センサ２８の出力信号には顕著な差が生ずる。本実施形態のファンフィルター装置１０は、２つの風速センサ２８の出力信号の差が基準値より大きい場合は故障と判断し、その旨の表示を表示器４７に行わせる。また、出力回路４８を介して外部機器に対して故障を示す信号を送る。
【００５２】
上記のような構成の電子回路３５は、ハードウェアのみで構成してもよいが、マイクロコンピュータを用いることにより、そのほとんどの部分をソフトウェア（プログラム）として構成することが可能である。
【００５３】
また、上記のような電子回路３５による複数のシロッコファン１６の電動モータ１７の制御は、図６に示すような内部構造のファンフィルター装置にも適用することができる。図６の断面図に示すファンフィルター装置では、フィルター空間２５の両横に対向するように二つのファン空間２７が設けられ、それぞれのファン空間２７に遠心式ファン１６とその電動モータが一組又は複数組ずつ配置されている。このファンフィルター装置の構造は、ファン空間２７が１つから２つになる分だけファンフィルター装置の外形寸法が大きくなる短所があるが、重心が略中央に位置するので重量バランスがよくなる長所を有する。また、より大面積のＨＥＰＡフィルター１８を用いた大型ファンフィルター装置に対応することができる。
【００５４】
次に、本発明の別実施形態について説明する。図１０は、本発明の別実施形態に係る旋回流を防止するためのファンフィルター装置の内部構造を示す図である。上述の実施形態では、フィルター上部空間２５ａにおける空気の圧力をできるだけ均一にするための手段の一つとして水平整流板２９を設け、更に、上流側垂直整流板３１及び下流側垂直整流板３２を水平整流板２９及び上ケース１１に設けた。この場合の上流側垂直整流板３１及び下流側垂直整流板３２は、フィルター上部空間２５ａにおける空気流の局所的な渦の発生を防止することによって圧力を均一にする働きを有する。図１０に示す構成では、水平整流板２９は設けない。また、垂直整流板は設けるが、これは局所的な渦のよりも大きい旋回流を防止するためのものである。図１０の構成について説明する前に、旋回流が発生するメカニズムについて説明する。
【００５５】
図１１は、複数のシロッコファンを用いたファンフィルター装置において旋回流が発生する様子を示す図である。この図では誇張しているが、上下のシロッコファン１６から個別の連結ダクト２４を通って個別の開口部２６ａからフィルター上部空間２５ａへ吐き出される空気流の強さに差がある場合に旋回流ＴＦが発生する。図示の旋回流ＴＦは、上側の開口部２６ａから吐き出される空気流が下側の開口部２６ａから吐き出される空気流より強い場合の例である。
【００５６】
また、旋回流ＴＦは、上下の開口部２６ａの位置関係によっても発生する。上下の開口部２６ａは、フィルター空間２５（フィルタ上部空間２５ａ）とファン空間２７とを分ける隔壁２６の中央（中心線ＣＬ）に対して対称位置に振分配置されることが望ましいが、実際には図１１に示すように上側にずれた位置に配置されている。各シロッコファン１６の下側に電動モータ１７が取り付けられており、２台のシロッコファン１６及び電動モータ１７を限られたファン空間２７に収容するためにそのような配置となっている。
【００５７】
図１１において上下の開口部２６ａからフィルター上部空間２５ａへ吐き出される空気流の強さの差は、前述のように２つの電動モータ１７の回転数が等しくなるような制御によって小さくなる。しかし、上下の開口部２６ａの位置関係の非対称は、ファンフィルター装置１０の外形寸法や内部に収納するシロッコファン１６及び電動モータ１７の寸法等の制限から、解消することが困難である。
【００５８】
そこで、図１０に示す実施形態のファンフィルター装置１０では、上記のような旋回流の発生を防止するための上下方向に延びる旋回流防止用垂直整流板５０が設けられている。旋回流防止用垂直整流板５０は、２個の開口部２６ａの近傍から下流側へ先窄まりとなるように平面視で略Ｖ字状に配置されている。旋回流防止用垂直整流板５０は、樹脂成形によって上ケース１１の天井面（内側）に一体に形成することができる。もちろん、上ケース１１と別の部材で旋回流防止用垂直整流板５０を作製してもよいし、樹脂以外の材料（例えば板金）で旋回流防止用垂直整流板５０を作製してもよい。
【００５９】
平面視で略Ｖ字状の旋回流防止用垂直整流板５０は、図１０（ａ）に示すように、その中心線ＣＬ１が２個の開口部２６ａの中心線に一致するように設けられている。つまり、旋回流防止用垂直整流板５０の中心線ＣＬ１は隔壁２６の中心線（フィルタ空間２５の中心線）ＣＬからずれており、そのずれ方向及びずれ量は２個の開口部２６ａのずれ方向及びずれ量に一致している。
【００６０】
旋回流防止用垂直整流板５０は、２個の開口部２６ａからフィルター上部空間２５ａに吐き出される空気流をそれぞれ水平方向（図１０では上下方向）に分割することにより、２個の開口部２６ａから吐き出される空気流の相互作用による旋回流を防止する。また、平面視で略Ｖ字状に配置されている旋回流防止用垂直整流板５０の内側領域ＩＡにおける空気の圧力が高くなる。このような旋回流防止用垂直整流板５０が無い場合はフィルター上部空間２５ａの中央部で圧力が低下する傾向があるが、旋回流防止用垂直整流板５０の働きによってその傾向が解消され、フィルター上部空間２５ａの全体にわたって均一な圧力分布が得られ易くなる。
【００６１】
なお、２個の開口部２６ａからフィルター上部空間２５ａに吐き出される空気流をそれぞれ水平方向に分割することによって旋回流を防止する効果だけに着目すれば、旋回流防止用垂直整流板５０を図１２（ａ）又は（ｂ）に示すように設けてもよい。いずれの旋回流防止用垂直整流板５０であっても、上記の効果を得ることができる。また、図１３に示すような旋回流防止用垂直整流板５０によって旋回流を防止（遮断）することも可能である。
【００６２】
図１４は、風速センサ２８の取り付け状態の例を示す図である。（ａ）は、シロッコファン１６のハウジング１６ａ（又は連結ダクト２４）の側壁に風速センサ２８とセンサ用整流板６０を設けた状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面を示している。風速センサ２８は、基板２８ｃに２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂを所定の間隔で並べたものである。ハウジング１６ａ（又は連結ダクト２４）の側壁には、小さな角孔が上下方向に所定の間隔で形成され、これらの角孔に風速センサ２８の２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂの頭部が外側から挿入されている。トランジスタ２８ａ及び２８ｂの頭部は、ハウジング１６ａ（又は連結ダクト２４）の側壁内面より僅かに突出している。
【００６３】
風速センサ２８は、トランジスタのベースエミッタ間電圧が温度によって変化することを利用して風速を検出する。風速センサ２８の２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂのうちの一方は他方に比べて多くの電流が流され、発熱が大きくなっている。２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂが晒されている空気流の風速が速くなるほどトランジスタの冷却効果が高くなる。したがって、発熱が少ないほうのトランジスタのベースエミッタ間電圧を基準として発熱が大きいほうのベースエミッタ間電圧を測定すれば風速がわかることになる。
【００６４】
図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂの間に設けられたセンサ用整流板６０は、２個のトランジスタ２８ａ及び２８ｂの頭部を通過する空気の流れを円滑にして風速が正しく検出されるようにする働きを有する。このセンサ用整流板６０がない場合は、ＨＥＰＡフィルター１８の目詰まり等に起因して、トランジスタ２８ａ及び２８ｂの頭部を通過する空気の流れに乱れが発生しやすくなる。空気流の乱れが発生すると、風速センサ２８によって風速を正しく検出することができなくなり、前述のような風速センサ２８の検出情報に基づくフィードバック制御を行うことが困難になる。
【００６５】
図１４（ａ）及び（ｂ）に示す構成では、ＨＥＰＡフィルター１８の目詰まりが進んできた状態でも、センサ用整流板６０の働きによって風速が正しく検出され、風速（風量）に基づくフィードバック制御を正確に行うことができる。センサ用整流板６０は、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ハウジング１６ａ（又は連結ダクト２４）の側壁内面から突出する高さ５ｍｍ程度のリブとして樹脂製のハウジング１６ａ（又は連結ダクト２４）と一体に形成することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態を変形例と共に説明したが、本発明は上記の実施形態に限らず、種々の形態で実施することができる。図示した形状及び構造、そして各部材の材質の記述は一例に過ぎず、必要に応じて変更可能である。例えば、シロッコファンに代えて、他の遠心式ファン（ターボファン等）を使用してもよい。
【００６７】
また、本実施形態のファンフィルター装置では２台の遠心式ファン（及び電動モータ）を並置したが、更に大型のファンフィルター装置を実現するために３台以上のシロッコファン及び電動モータを所定間隔で並置するようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のファンフィルター装置によれば、複数の遠心式ファンをフィルターの横に並べ、遠心式ファンからの空気を連結ダクトを通してフィルターの上面側に導入する構造としたことにより、従来の構造に比べてファンフィルター装置の高さを低く抑えることができる。また、比較的小型の遠心式ファンを複数使用することにより、ファンフィルター装置の高さを低く抑えながら、大きい風量に対する要求に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るファンフィルター装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るファンフィルター装置の内部構造図である。
【図３】ＨＥＰＡフィルターの構造を示す図である。
【図４】シロッコファンのハウジング出口部側からみたシロッコファン及び電動モータを示す図である。
【図５】風速センサの出力に基づいてシロッコファン用電動モータのフィードバック制御を行う電子回路のブロック図である。
【図６】別のファンフィルター装置の内部構造を示す断面図である。
【図７】従来の典型的なファンフィルター装置の構造を示す側面視の構成図である。
【図８】ファンフィルター装置の使用例を示す図である。
【図９】図８のファンフィルター装置から送り出される空気の風速分布を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の別実施形態に係る旋回流を防止するためのファンフィルター装置の内部構造を示す図である。
【図１１】複数のシロッコファンを用いたファンフィルター装置において旋回流が発生する様子を示す図である。
【図１２】旋回流を防止するための旋回流防止用垂直整流板の変形例を示す図である。
【図１３】旋回流を防止するための旋回流防止用垂直整流板の別の変形例を示す図である。
【図１４】風速センサの取り付け状態の例を示す図である。
【符号の説明】
１１　上ケース
１１ａ　傾斜部
１２　下ケース
１３　空気取り入れ口
１４　吐き出し口（吹き出し面）
１６　シロッコファン（遠心式ファン）
１６ａ　ハウジング
１６ｃ　ハウジング出口部
１７　電動モータ
１８　ＨＥＰＡフィルター
２４　連結ダクト
２５　フィルター空間
２５ａ　フィルター上部空間
２６　隔壁
２６ａ　開口部
２７　ファン空間
２８　風速センサ
２９　水平整流板
３１　上流側垂直整流板
３２　下流側垂直整流板
３５　電子回路
５０　旋回流防止用垂直整流板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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