JP2009206245A - 走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
搬送台車の走行輪からの発塵や、発生した塵埃の乱流による巻き上げを効果的に防止するクリーンルーム内搬送装置の走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法を提供する。
【解決手段】
クリーンルーム１１の床板１５に形成されたスリット１７と、床板１５よりも下方に設けられた走行レール１８、１８にスリット１７を通して接触する走行輪２０を備えた搬送台車１０の走行輪２０を床板１５近傍まで覆うように設けられた走行輪カバー２１と、スリット１７を密閉するように両側を床板１５に密着させるとともに、走行輪２０近傍となる走行輪カバー２１直下のスリット１７を密閉しないシールベルト２５と、を備えることにより、清浄エアが走行レール１８、１８近傍で床板１５下に向って流れる気流を走行輪２０近傍に限定して発生させる。
【選択図】図１

Description

本発明はクリーンルーム内での搬送作業に使用される搬送台車の走行輪による発塵を防止する走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法に関するものである。

液晶や半導体等を製造するクリーンルーム設備では、清浄室の天井面に複数台のＦＦＵ（ファンフィルターユニット）が設置されており、このＦＦＵによって除塵された清浄エアがクリーンルーム内にダウンフローされる。クリーンルームには、グレーチングと呼ばれる網目状の通風可能な床や、側面下部に形成された開口が排気口として設けられており、これらの排気口からクリーンルーム内のエアが外部に排気される。これにより、クリーンルーム内に清浄エアの気流が形成されるので、クリーンルーム内に浮遊する塵埃を速やかに外部に排出することができ、クリーンルーム内を高い清浄度に維持することができる。

ところで、クリーンルーム設備では、被搬送物（たとえば半導体ウエハを収容する密閉容器等）を搬送する際に、搬送台車が一般に用いられる。搬送台車は、床面上に敷設したレールに沿って走行するように構成される。さらに搬送台車は、走行時に塵埃が上方に巻き上げられないように工夫されており、たとえば、搬送台車そのものを上昇気流が生じにくい形状としたり、車輪から塵埃が巻き上がりにくい車輪カバーを採用したりしている。しかし、現在では、走行速度１８０ｍ／ｍｉｎといった高速搬送が要求されており、搬送台車の形状や車輪カバーを変更するだけでは、塵埃の巻き上げを防止することが困難になっている。

また特許文献１には、台車本体の上面に吸込グリルを設けるとともに、台車本体の下面に排気口を設け、吸込グリルから吸い込んだエアを排気口からグレーチング床に向けて吹き出すようにした搬送台車が記載されている。この搬送台車によれば、搬送台車の上方で乱流が発生することを防止することができる。

また、特許文献２には、搬送台車の下面の外周部に排気口が下向きに形成され、グレーチング床に直接排出するようにした搬送台車が記載されている。この搬送台車によれば、排気口から高速でエアを吹き出すことによって、走行時に車輪から巻き上がる塵埃を強制的にグレーチング床に排出することができる。
特開平１０−１８１８８２ 特開２００７−４５６０６

しかし、特許文献１に記載されるような搬送台車では、ダウンフロー気流の平均速度に対し、グレーチング床面へ直接排出する気流の速度が速く、塵埃を含む空気が速やかにグレーチングを通過せず、走行による乱気流の影響を受ける問題がある。また、引用文献２に記載される搬送台車では、グレーチング等の通風可能床面が必要であると言った問題がある。

更に、近年ではミニエンバイロメント化が進み、天井ＦＦＵを減らし、ダウンフローによる空気の平均流速及び流量が減っている。例えば、天井ＦＦＵの面積を天井面積の１／１０とし、床面を全面グレーチングとした場合、床面付近の空気の流速は天井ＦＦＵから噴出される流速の１／１０となる。このような状態ではダウンフローによる効果は期待できず、搬送台車の走行による塵埃の巻上げが増加する傾向があった。

本発明はこのような問題に対してなされたものであって、搬送台車の走行輪からの発塵や、発生した塵埃の乱流による巻き上げを効果的に防止するクリーンルーム内搬送装置の走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法を提供することを目的とする。

本発明の走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法では、天井から床板に向って清浄エアの流れが形成されたクリーンルームの前記床板に形成されたスリットと、前記床板よりも下方に設けられた走行レールに前記スリットを通して接触する走行輪を備えた搬送台車の前記走行輪を前記床板近傍まで覆うように設けられた走行輪カバーと、前記スリットを密閉するように両側を前記床板に密着させるとともに、前記走行輪近傍となる前記走行輪カバー直下の該スリットを密閉しないシールベルトと、を備えることにより、前記清浄エアが前記走行レール近傍で前記床板下に向って流れる気流を前記走行輪近傍に限定して発生させることを特徴としている。

また、本発明は前記発明において、前記シールベルトは、長手方向に平行に並んだ凹凸形状、または長手方向に延びる凸形状、または長手方向に平行に並んだ凹凸形状が上部に形成された長手方向に延びる凸形状のいずれかが表面に形成されていることを特徴としている。

更に、本発明は前記発明において、前記走行輪カバー内には、前記シールベルトを前記搬送台車の走行動作に合わせて移動させる駆動モータと前記シールベルトをガイドするガイドローラとが備えられ、前記シールベルトは前記走行輪の上部を通過することを特徴としている。

更に、本発明は前記発明において、前記シールベルトは、該シールベルトに形成された長手方向に平行に並んだ凹凸形状と、前記駆動モータ及び前記ガイドローラとに形成された凹凸形状と噛合うことにより張力が調整されることを特徴としている。

本発明によれば、天井から床板に向って清浄エアの流れが形成されたクリーンルームの床板には、クリーンルーム内を走行する搬送台車に備えられた複数の走行輪の幅に合わせてスリットが形成されている。スリットの間には、床板よりも下方となるように走行レールが設けられている。搬送台車はスリットを通して走行輪を走行レールに接触させ、走行レールに沿って移動する。

搬送台車には、スリットを通して走行レールと接触する走行輪を床板の近傍まで覆うとともに吸気口が形成されている走行輪カバーが設けられている。

更に、走行輪発塵防止装置には、スリットを密閉するように両側を床板に密着させるとともに、走行輪上部を通過するように走行輪カバー内部を通過するシールベルトが備えられている。走行輪カバー内部には、シールベルトに適正な張力がかかるように調整するため、シールベルトを搬送台車の走行動作に合わせて移動させる駆動モータとシールベルトをガイドするガイドローラが設けられている。

また、シールベルトには長手方向に平行に並んだ凹凸形状が表面に形成され、駆動モータとガイドローラとに形成された凹凸形状と噛合うことにより滑ることなく張力が調整される。

これらにより、天井から床板に向って流れる清浄エアは走行カバーの吸引口より吸い込まれ、走行レール近傍で床板下に向って流れる気流が走行輪近傍に制限される。よって、走行輪近傍のダウンフロー流速が高められ、走行輪近傍の塵埃を効果的に除去し、搬送台車の走行に伴う乱流が発生しても塵埃を巻き上げることなくクリーンな搬送を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明の走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法によれば、走行輪近傍に制限された床板下に向って流れる気流を発生させ、走行輪近傍の塵埃を効果的に除去し、搬送台車の走行に伴う乱流が発生しても塵埃を巻き上がることが無いクリーンな搬送を行うことが出来る。

以下添付図面に従って本発明に係る走行輪発塵防止装置及び走行輪発塵防止方法の好ましい実施の形態について詳説する。最初に本発明に係る走行輪発塵防止装置の構成について説明する。

図１は本発明に係る走行輪発塵防止装置の構成を模式的に示す側面図であり、図２はその正面図、図３はシールベルトの形状を示した斜視図である。これらの図に示す搬送台車１０は、クリーンルーム１１に適した台車である。

このクリーンルーム１１の天井面には格子状の天井フレーム１２が吊設されており、天井フレーム１２の格子空間には複数のＦＦＵ（ファンフィルタユニット）１３、１３…が配設されている。ＦＦＵ１３は、上下に開口されたケーシング１３Ａと、上方からエアをケーシング１３Ａ内に吸い込んで下方に吹き出すファン１３Ｂと、ケーシング１３Ａ内に吸い込まれたエアを除塵するＨＡＰＡフィルタ１３Ｃとで構成されており、このＦＦＵ１３によって天井裏空間１４のエアが除塵され、清浄エアとしてクリーンルーム１１内にダウンフローされる。

クリーンルーム１１の床板１５はグレーチング床であって、ＦＦＵ１３よりダウンフローされた清浄エアが通風可能であり、清浄エアが床下空間１６へ吸い込まれる。これにより、クリーンルーム１１内の塵埃が清浄エアのダウンフローによって床下空間１６に排出されるので、クリーンルーム１１内が高い清浄度に維持される。

床下空間１６は、クリーンルーム１１の側方に形成されたリターンチャンバ（不図示）を介して天井裏空間１４に連通される。したがって、床下空間１６のエアは、天井裏空間１４に戻され、天井裏空間１４から再びＦＦＵ１３によってクリーンルーム１１に吹き出される。これにより、エアが循環され、クリーンルーム１１の内部が常に高い清浄度に維持される。

また、床板１５には図２に示すようにスリット１７が形成されている。スリット１７の下には、床板１５よりも低い位置であって、床下空間１６内に収まるように搬送台車１０が走行するための走行レール１８、１８が設けられている。走行レール１８、１８は搬送台車１０の走行軌道に沿って設けられており、搬送台車１０は走行レール１８、１８上を走行自在となるように構成される。

搬送台車１０は主として、台車本体１９、走行輪２０、２０…、走行輪カバー２１で構成される。台車本体１９の上部には、不図示の搬送物移載装置が設けられており、この搬送物移載装置によって搬送物を積載して搬送できるようになっている。搬送物移載装置は特に限定するものではないが、たとえばクレーン、コンベア、フォーク等が用いられる。

台車本体１９の下部には、四個の走行輪２０、２０…が取り付けられている。各走行輪２０、２０…は、台車本体１９の側面から側方に突出して配置されており、不図示のモータによって回転駆動される。この走行輪２０、２０…がスリット１７を通して走行レール１８、１８に接触して走行レール１８、１８上で回転することによって、搬送台車１０が走行レール１８、１８に沿って走行される。

走行輪２０、２０…の上部から床板１５近傍までの側面は、走行輪カバー２１、２１…によって覆われている。各走行輪カバー２１は、台車本体１９の側面から突出した状態で固定される。また、各走行輪カバー１９には側面に多孔状の吸引口２２が形成されている。

走行輪カバー２１内部には台車本体１９に取り付けられた駆動モータ２３と複数のガイドローラ２４Ａ、２４Ｂが備えられ、走行輪２０の上部を通過するようにシールベルト２５が駆動モータ２３と複数のガイドローラ２４Ａ、２４Ｂとに巻き掛けられている。

シールベルト２５の一方の面の中央部には、図３（ａ）に示すように、長手方向に平行に並んだ凹凸形状が形成され、走行輪カバー２１外ではスリット１７を密閉するように両側を床板１５に密着させている。シールベルト２５の凹凸形状は、駆動モータ２３とガイドローラ２４Ａ、２４Ａに形成された凹凸形状と噛合っている。

シールベルト２５は、駆動モータ２３とガイドローラ２４Ａ、２４Ｂにより搬送台車１０の走行動作に合わせて移動するとともに走行カバー２１外部でスリット１７を密閉する。また、シールベルト２５と駆動モータ２３とガイドローラ２４Ａとの凹凸形状が噛合うことでシールベルト２５は滑ることなく駆動されて張力が調整される。

これらにより、天井裏空間１４から床下空間１６に向って流れる清浄エアは、走行カバー２１の吸引口２２より吸い込まれ、シールベルト２５により密閉されていない走行輪２０近傍のスリット１７から床下空間１６に向って流れ、走行輪２０近傍のダウンフロー流速を高める。よって、走行輪２０近傍の塵埃を効果的に床下空間１６へ除去し、搬送台車１０の走行に伴う乱流が発生しても塵埃を巻き上げることなくクリーンな搬送を行うことが可能となる。

なお、シールベルト２５は、図３（ｂ）に示すシールベルト２５Ａように一方の面の中央部に長手方向に延びる凸形状が形成された形状でもよく、または図３（ｃ）に示すシールベルト２５Ｂのように一方の面の中央部に長手方向に平行に並んだ凹凸形状が上部に形成された長手方向に延びる凸形状が形成された形状でもよい。

これにより、シールベルト２５Ａ、２５Ｂの凸部はスリット１７にかかり横方向へズレることがなくなるため、走行輪カバー２１外でのスリット１７の密閉度が向上する。

次に上記の如く構成された走行輪発塵防止装置による走行輪発塵防止方法について説明する。

図４に示すように、天井裏空間１４のエアはＦＦＵ１３によって除塵され、清浄エア２６Ａとしてクリーンルーム１１内にダウンフローされる。クリーンルーム１１の床板１５はグレーチング床であって、ダウンフローされた清浄エア２６Ａは通風して床下空間１６へ吸い込まれる。

このとき、搬送台車１０近傍の清浄エア２６Ａは、搬送台車１０の走行輪２０を覆う走行輪カバー１９の側面に形成された吸引口２２より吸引される。吸引された清浄エア２６Ｂは、図５に示すように、シールベルト２５により密閉されていない走行輪２０近傍のスリット１７から床下空間１６に向って流れる。

スリット１７は走行輪カバー２１の外部ではシールベルト２５により密閉されている為、スリット１７から床下空間１６へ向って流れる清浄エア２６Ｂの気流は走行輪２０近傍に制限される。よって、走行輪２０近傍のダウンフロー流速が高められ、走行輪２０近傍の塵埃を効果的に除去し、搬送台車１０の走行に伴う乱流が発生しても塵埃を巻き上げることなくクリーンな搬送を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る走行輪発塵防止装置によれば、走行レール１８、１８を床下空間１６へ設け、床板１５に形成されたスリット１７を通して走行輪２０と接触させるとともに、走行輪２０近傍以外をシールベルト２５で密封することにより、走行輪２０近傍のダウンフロー流速が高められ、走行輪２０近傍の塵埃を効果的に除去し、搬送台車１０の走行に伴う乱流が発生しても塵埃を巻き上げることなくクリーンな搬送を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態では、図１に示すように、走行輪カバー２１内部に備えられた駆動モータ２３と複数のガイドローラ２４Ａ、２４Ｂとにシールベルト２５を巻き掛けることで、走行輪カバー２１内部でシールベルト２５を走行輪２０の上部を通過させ、走行輪カバー２１外部でスリット１７を密閉している。しかし、本発明はこれに限らず、図６に示す搬送台車１０Ａように、シールベルト２７を巻取り軸２８に巻取り、搬送台車１０Ａの走行動作に合わせてシールベルト２７を巻取り軸２８に巻取りまたは送り出すことで、走行輪２０近傍以外のスリット１７を密閉してもよい。

これにより、図１に示すシールベルト２５を走行輪カバー２１内部で走行輪２０上部を通過させるような構造が不要となり、図６に示す走行輪カバー２１Ａのように、カバーの高さを低くすることが可能となる。

本発明に係わる走行輪発塵防止装置の構成を模式的に示す側面図。 本発明に係わる走行輪発塵防止装置の構成を模式的に示す正面図。 シールベルトの形状を示した斜視図。 本発明に係わる走行輪発塵防止方法を模式的に示す側面図。 本発明に係わる走行輪発塵防止方法を模式的に示す正面図。 本発明に係わる走行輪発塵防止装置の別の実施形態を模式的に示す側面図。

符号の説明

１０、１０Ａ…搬送台車，１１…クリーンルーム，１２…天井フレーム，１３…ＦＦＵ（ファンフィルタユニット），１４…天井裏空間，１５…床板，１６…床下空間，１７…スリット，１８…走行レール，１９…台車本体，２０…走行輪，２１、２１Ａ…走行輪カバー，２２…吸引口，２３…駆動モータ，２４Ａ、２４Ｂ…ガイドローラ，２５、２５Ａ、２５Ｂ、２７…シールベルト，２６Ａ、２６Ｂ…清浄エア，２８…巻取り軸

Claims (5)

1. 天井から床板に向って清浄エアの流れが形成されたクリーンルームの前記床板に形成されたスリットと、
   前記床板よりも下方に設けられた走行レールに前記スリットを通して接触する走行輪を備えた搬送台車の前記走行輪を前記床板近傍まで覆うように設けられた走行輪カバーと、
   前記スリットを密閉するように両側を前記床板に密着させるとともに、前記走行輪近傍となる前記走行輪カバー直下の該スリットを密閉しないシールベルトと、を備えることにより、
   前記清浄エアが前記走行レール近傍で前記床板下に向って流れる気流を前記走行輪近傍に限定して発生させることを特徴とする走行輪発塵防止装置。
2. 前記シールベルトは、長手方向に平行に並んだ凹凸形状、または長手方向に延びる凸形状、または長手方向に平行に並んだ凹凸形状が上部に形成された長手方向に延びる凸形状のいずれかが表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の走行輪発塵防止装置。
3. 前記走行輪カバー内には、前記シールベルトを前記搬送台車の走行動作に合わせて移動させる駆動モータと前記シールベルトをガイドするガイドローラとが備えられ、前記シールベルトは前記走行輪の上部を通過することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走行輪発塵防止装置。
4. 前記シールベルトは、該シールベルトに形成された長手方向に平行に並んだ凹凸形状と、前記駆動モータ及び前記ガイドローラとに形成された凹凸形状と噛合うことにより張力が調整されることを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか１項に記載の走行輪発塵防止装置。
5. 天井から床板に向って清浄エアの流れが形成されたクリーンルームの前記床板に形成されたスリットと、
   前記床板よりも下方に設けられた走行レールに前記スリットを通して接触する走行輪を備えた搬送台車の前記走行輪を前記床板近傍まで覆うように設けられた走行輪カバーと、
   前記スリットを密閉するように両側を前記床板に密着させるとともに、前記走行輪近傍となる前記走行輪カバー直下の該スリットを密閉しないシールベルトと、を備えることにより、
   前記清浄エアを前記シールベルトで密閉されていない前記走行輪近傍の前記スリットより床板下の空間へ流し、前記清浄エアが前記走行レール近傍で前記床板下に向って流れる気流を前記走行輪近傍に限定して発生させることで該走行輪による発塵を床下空間へ除去することを特徴とする走行輪発塵防止方法。

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