원심팬의 사례｜005｜팬 필터 유닛에 요구되는 「고풍량」과 「소형화」의 양립.

Problem

클린 룸은 반도체 집적 회로와 정밀 기기의 제조 공장 및 식품 공장, 유전자 치료를 비롯한 첨단 의료 분야에서도 빠뜨릴 수 없는 설비가 되고 있습니다. 더욱 공기의 청정화가 요구되는 분야가 있는 한편, 에너지 절약형 클린 룸의 요구도 늘어나고 있습니다. 다양한 요구에 맞춰 앞으로도 클린룸 시장은 확대될 것입니다.
이러한 현황으로부터, 청정 공간의 유지를 담당하는 팬 필터 유닛의 역할도 날로 증가함을 보이고 있습니다.

FFU 개발의 딜레마, 「고풍량」과 「에너지 절약」의 양립…

공조기 메이커 R사는, 반도체 제조 공장이나 의료 분야용으로, 클린 룸의 시공이나 공기 청정 유닛의 제공을 행하고 있습니다. 최근, 정밀 가공 기술의 진보나 의료의 고도화와 함께 클린 룸에의 요구는 엄격해져, R사가 제조하는 팬 필터 유닛(이하, FFU)에도, 유저로부터 한층 더 개선이 요구되고 있었습니다.

청정 공간을 만들어 내는 FFU는 양압 공간을 만들기 위해 고풍량·고정압 성능이 요구됩니다. 고도의 클린 레벨의 유지나 제어에는 막대한 에너지 비용이 듭니다만, 그 한편으로 환경 의식의 높아짐과 함께 한층 더 「에너지 절약화」도 요구되게 되어 있습니다.

이 상반되는 조건 ── 「고풍량화」와 「에너지 절약」을 동시에 만족시키기 위해서는, R사에 있어서 기술적으로 몇개의 장애물을 넘을 필요가 있었습니다.

해외 메이커 제품이 막는 "리드 타임 단축"과 "FFU 소형화"

R사의 FFU에는 「원심팬」이 많이 사용되고 있습니다만, 국산품은 거의 없기 때문에 해외 메이커에 공급을 의지하고 있어 입수에 수고가 걸리는 난점이 있었습니다. R사 공조 시스템 사업부 설계부의 O씨는 이렇게 말합니다.

"당사가 사용하고 있던 팬은 미국 메이커의 것으로, 주문 후 실제로 납품되기까지 3주 이상 걸렸습니다. 했습니다. 필요한 풍량과 정압을 확보하면서 환경성능을 충족합니다.

또한 R사는 동시에 장치의 소형화도 원했습니다. 해외제의 팬은, 풍량·정압 확보의 이유로 팬의 크기가 φ 200~220mm로 대형의 밖에 없고, 장치의 소형화를 막는 요인이 되고 있었습니다. 소형 팬을 사용하여 기존보다 소형 FFU를 개발하고 싶었습니다.

도전

「고풍량」이면서 「에너지 절약」을 요구할 수 있지만, 현재의 원심팬 에서는 실현할 수 없다.
팬의 사이즈가 φ200~220mm로 대형에 한정되기 때문에, FFU의 소형화가 어렵다.
해외제의 원심팬은 납기와 코스트가 걸려, 장치 개발시의 병목에.

Solution

동작점에서의 「고풍량・고정압」과「저소비전력・저소음」을 양립한 원심팬

O씨의 고민을 해소로 이끈 것은 한 전시회에서 본 산요전기의 원심팬 이었습니다. 이 원심팬은 시장의 요구에 부응하기 위해, 오랜 세월 축적한 경험과 기술로 팬의 날개 형상을 최적화, 더해 모터·회로를 신규 설계해, 고효율화를 도모한 것입니다. φ175mm이면서, R사가 종래 채용하고 있던 φ200~220mm의 팬과 같은 레벨의 풍량·정압을 확보해, 한층 더 소비 전력·소음이 낮다고 하는 것.

이 성능을 FFU로 발휘할 수 있으면 모든 문제가 해결됩니다. O씨는 조속히, 영업에 컨택을 취해, 도입을 검토하기 위한 샘플 평가를 시작했습니다. 사내에서 제품 평가를 행했을 때의 감촉에 대해서 O씨는 이렇게 되돌아 봅니다.

“실제로 동작시켜 보면, 필요한 풍량·정압을 확보할 수 있어, 또 소비 전력이나 소음에 관해서도 충분히 클리어 하고 있는 것을 알았습니다.제품 평가에 나누는 시간은 그다지 없었습니다만 , 「단납기 납품 서비스」에 의해 신속하게 납입해 주었으므로 평가 스케줄에도 지장이 없고, 해외 메이커와의 거래에 비해 부드럽게 샘플을 입수할 수 있었습니다”(O씨)

「소형화」를 실현. 「회전수 제어」에 의한 에너지 절약 성능도 더해진 신생 FFU!

이렇게 성능을 충분히 확인하고 본 도입에 이른 R사는 새로운 FFU의 개발에 착수했습니다. San Ace 원심팬은 「고풍량·고정압」 또한 「저소비 전력・저소음」인 원심팬 으로서 기대대로의 퍼포먼스를 발휘. FFU의 소형화에 성공했습니다.

게다가 O씨가 당초 상정했던 것 이상의 도입 효과를 가져온 것입니다. 최근 공장의 클린 룸에서는 팬을 상시 풀 스피드로 가동시키는 것이 아니라 최적의 회전수로 제어하여 소비 전력을 어떻게 줄일 수 있는지가 요구되고 있습니다.

San Ace 원심팬은 회전수를 세밀하게 제어할 수 있는 「PWM 컨트롤 기능」에 의해 상황에 따라 회전수를 조절. 최적의 회전수로 하는 것으로 소비 전력을 억제 FFU의 추가 에너지 절약화에 공헌했습니다. 게다가 산요전기의 제안에 의해 종래의 AC전원의 팬으로부터 DC전원으로 한 것도 큰 에너지 절약 효과를 가져왔다고 합니다.

이러한 도입 효과에 대해 O씨는 이렇게 말합니다.
“무사, 사용자가 요구하는 수준의 FFU를 시장에 내보낼 수 있었습니다 산요전기, 특히 환경 성능에 대해 많은 개선을 가져왔습니다.

뛰어난 환경 성능을 가지는 산요전기의 「San Ace 원심팬」은, 앞으로도 R사의 제품 개발을 지지해 갈 것입니다.

원심팬에 대한 자세한 내용은" 원심팬의 특징"을 참조하십시오.

효과