JP4940323B2

JP4940323B2 - 除塵装置及び除塵システム

Info

Publication number: JP4940323B2
Application number: JP2010062300A
Authority: JP
Inventors: 啓宇澤
Original assignee: 有限会社タクショー
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: KR101269891B1; JP2011045867A; TWI382870B; CN101987271A; CN101987271B; TW201103621A; KR20110013190A

Description

本発明は、除塵装置及び除塵システムに関する。

一般に薄型ディスプレイ等の製造に於て、ガラスやプラスチック等の薄い基板の表面は特別清浄にせねばならない。いわゆるクリーンルーム内にて薄い基板に対して、クリーナヘッドからエアーを噴出し、直ちに吸入することで、また、超音波等を上記エアーに付加することで、基板表面から極微細な粉塵を除去する方法が行われている（例えば特許文献１参照）。

ところで、従来技術を示す図１０及び特許文献１に於て、ブロワー31はクリーンルーム32の外側33に設置され、エアー吐出配管34・エアー吸引配管35にて接続されていたが、エアー吐出配管34途中のフィルターボックス36は、ブロワー31の近傍───クリーンルーム32の外側33───に配設されていた。

従来の図１０についてさらに説明すれば、通常ブロワー31から吐出されたエアーには多くの異物を含み、そのままではクリーンルーム32のような（空気清浄度がコントロールされた）空間では使用できないため、フィルターボックス36内のＨＥＰＡフィルター37を通過させ、サブミクロンレベルの異物を除去し、可撓性ホース34Ａ…，金属配管34Ｂ…等から成るエアー吐出配管34を介して、クリーナヘッド38へ供給していた。

図１０中の２点鎖線で示した基板39に対して、クリーナヘッド38の下面から噴出した清浄エアーは、該下面に並設の吸引スリットから吸引されて、基板39の表面に付着した粉塵（異物）を除去し、エアー吸引配管35を介して、ブロワー31の近傍の他のフィルター40を介して、ブロワー31の吸込部へ流入する。

特公平７−５５３０３号公報

ところで、図１０に示した従来の除塵システム（除塵配管系統図）に於て、ブロワー31から矢印ａのように吐出したエアーは、ＨＥＰＡフィルター37を通過することで十分に清浄化することができるが、同図中に、太い破線にて示す部位に内在していた異物は、セットアップ後のブローイングによって、除去する以外に対策方法がなかった。即ち、太い破線にて示した可撓性ホース34Ａ…，金属配管34Ｂ…，クリーナヘッド38に予め内在していた異物は、数日〜十数日の期間をもってブローイングすることで完全除去する必要があった。さらに、可撓性ホース34Ａ等の交換のたびに、同様の長期間のブローイングを必要とした。仮に不十分なブローイングで終了してしまえば、クリーンルーム32の環境を汚染し、製品（基板39）をも汚染することとなる。

そこで、本発明に係る除塵装置は、クリーナヘッドのケーシングの天井壁面に左右細長矩形状の加圧エアー流入口を開設すると共に、該加圧エアー流入口側にＨＥＰＡフィルターを内有したフィルターボックスを一体成型し、上記ケーシングと上記フィルターボックスを、内リブ壁状の上下区画壁によって区画形成し、該フィルターボックスの内部空間の下半部に上記ＨＥＰＡフィルターを内設し、かつ、上記内部空間の上半部に左右の送込管部から加圧エアーが流入するエアー流路部を形成して、上記送込管部から上記エアー流路部に流入する加圧エアーを上記ＨＥＰＡフィルターによって左右均等化しつつ上記加圧エアー流入口を通過させるように構成したものである。

また、本発明に係る除塵システムは、クリーナヘッドのケーシングの天井壁面に左右細長矩形状の加圧エアー流入口を開設すると共に該加圧エアー流入口側にＨＥＰＡフィルターを内有したフィルターボックスを一体成型した除塵装置を、クリーンルームの内側に設け、かつ、クリーンルームの外側にエアブロワーを設け、該エアブロワーと上記除塵装置とを循環エアー配管にて接続し、さらに、上記ケーシングと上記フィルターボックスを、内リブ壁状の上下区画壁によって区画形成し、該フィルターボックスの内部空間の下半部に上記ＨＥＰＡフィルターを内設し、かつ、上記内部空間の上半部に、上記エアブロワーに連通連結する上記循環エアー配管の送込管部から加圧エアーが流入するエアー流路部を形成して、左右の上記送込管部から上記エアー流路部に流入する加圧エアーを上記ＨＥＰＡフィルターによって左右均等化しつつ上記加圧エアー流入口を通過させるように構成したものである。

本発明によれば、ＨＥＰＡフィルターとクリーナヘッドとの間の配管が全く省略できて、クリーナヘッド自身の（セットアップ後の）ブローイングによる異物除去のみで済み、ブローイングの著しい時間短縮を図ることができた。

本発明に係る除塵システムを示す構成説明図である。除塵装置の参考例を示す正面図である。平面図である。図２のＧ−Ｇ断面図である。要部の正面図である。要部の底面図である。図５のＪ−Ｊ断面図である。除塵装置の実施の一形態を示す正面図である。図８のＮ−Ｎ断面図である。従来例を示す配管系統図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１に於て、Ｃはクリーンルームを示し、このクリーンルームＣ内にクリーナヘッド１が配設され、薄型ディスプレイ等のガラスやプラスチックや金属等の薄い基板２の表面から粉塵等の異物を、クリーナヘッド１から噴出及び吸入されるエアーの噴流にて、あるいは、さらに超音波を付加したり、イオンを発生させることによって、除去洗浄する。そして、このクリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を設けて、（ＨＥＰＡフィルター付きユニットとして）除塵装置10を構成し、上記クリーンルームＣの内側に配設している。

クリーンルームＣの外側に、エアー循環駆動ユニット11を配設する。駆動ユニット11は、例えば、基台12上に、エアブロワー５と弁類６と、ＰＲＥフィルター７を内有したフィルターボックス８と、電気制御器９、及び、吐出配管の一部を成すフレキシブルホース13、吸引配管の一部を成すフレキシブルホース14等から、構成される。
このように、エアブロワー５を、クリーンルームＣの外側に設ける。そして、このエアブロワー５と、除塵装置10とを、循環エアー配管15にて接続する。

具体的に、この循環エアー配管15について説明すれば、図１では、エアブロワー５の吐出部16とフィルターボックス４の送込管部17，17とは、吐出配管18にて接続（連通連結）される。また、クリーナヘッド１の還り管部19，19と、エアブロワー５の吸込部20とは、途中にフィルターボックス８を介装した還り配管21にて接続（連通連結）される。従って、上記循環エアー配管15は、吐出配管18と還り配管21から構成される。なお、吐出配管18は、前述のフレキシブルホース13と、それ以外のフレキシブルホース22，23，24、及び、金属配管25，25，25等にて構成される。また、還り配管21は、前述のフレキシブルホース14と、それ以外のフレキシブルホース26，27，28、及び、金属配管29，29，29等にて構成される。
なお、吐出配管18は、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４の近傍にて、分岐して、２本の送込管部17，17へ、夫々連通連結されている。また、還り配管21は、クリーナヘッド１の２個の還り管部19，19が途中から合流している。

図２〜図７に参考例として図示するように、クリーナヘッド１のケーシング１Ａは左右に細長い四角箱型であり、フィルターボックス４も左右に細長い四角箱型である。かつ、ケーシング１Ａとフィルターボックス４は、積重ねられて、連結錠（開閉クランプ）30によって、上下一体状に連結され、かつ、相互に着脱自在である。即ち、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を、着脱自在に取着している。ケーシング１Ａとフィルターボックス４の（前後方向の）厚さ寸法Ｄを相等しく設定し、かつ、左右長さ寸法Ｌを相等しく設定する。このようにして、ケーシング１Ａとフィルターボックス４は積重ねられて、連結錠30にてロックされた状態では、前壁面と後壁面が各々同一平坦状の垂直平面を形成して、一体ユニット状の箱型を形成する。

図４に示すように、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの天井壁面（上壁面）に、加圧エアー流入口42が（左右細長矩形状に）開設され、上述したフィルターボックス４は、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、着脱自在に取着していると言える。また、図６に示すように、フィルターボックス４の底壁面４Ａには、加圧エアー送出窓43，43が開設され、前記加圧エアー流入口42と全く同一寸法・形状に、又は、略同一寸法・形状として、対応して、積上げられる。

なお、底壁面４Ａと、ケーシング１Ａの天壁面との当接対応部位には、気密用パッキンを介設するのが好ましい。図２〜図７に於て、ＨＥＰＡフィルター３は、フィルターボックス４の内部空間４Ｃの下半部を占めるように内設され、上半部にエアー流路部44を形成して、左右の送込管部17，17から流入する加圧エアーを、ＨＥＰＡフィルター３を左右に均等化して通過させる（図４の矢印Ｅ参照）。

図４では、ケーシング１Ａの底壁面45には、その前後幅方向中央位置に噴出スリット46が開設され、その噴出スリット46の前後各々には、吸引スリット47，47が開設され、前記ＨＥＰＡフィルター３を矢印Ｅ方向に通過した清浄な加圧エアーは噴出スリット46から噴出して、矢印Ｋ方向に送られる基板２等の被清浄物の上面に噴付けられた後に、直ちに吸引スリット47，47から吸込まれて、区画壁48，48にて、ケーシング１Ａの内部が区画形成された吸引室49，49に流入した後、図４の紙面直交方向に流れて、図１と図２の（左右端の）還り管部19，19から矢印Ｆ方向へ流れゆく。

本発明に於て、「ＨＥＰＡフィルター」とは、「サブミクロンレベルの異物を除去可能な超微粒子除去用フィルター」をいうものとし、特に、ＵＬＰＡフィルターも包含しているものと定義する。そして、ＨＥＰＡフィルターによって、例えば、 0.5μｍ以下の異物、好ましくは、0.3μｍ以下の異物を除去する。

ところで、図１に示すように、クリーンルームＣの内側の除塵装置10と、外側の駆動ユニット11等を全て配管接続した後、（つまりセットアップした後、）ブロワー５を回転駆動させ、図４の噴出スリット46から噴出する異物が無くなるまで（厳密には所定の超微量の規定値以下となるまで）運転するブローイングを行う必要があるが、本発明では、図４に太い破線にて示すクリーナヘッド１のみに内在する異物を上記ブローイングによって除去すれば十分である。従って、図８に示した太い破線の極めて広範囲に内在する異物のブローイングによる除去に比較して、数分の１の時間で済む。例えば、図８の従来例ではブローイングに数日〜十数日の期間を要していたが、図１に示す本発明の実施の形態では、１日程度で済んでしまう。

また、図２〜図７に示したように、連結錠30の操作によって、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４をクリーナヘッド１から簡単に離脱できるので、このフィルターボックス４をクリーンルームＣの外側へ運び、ＨＥＰＡフィルター３を洗浄すれば、何回も再使用が可能である。特に、メンテナンス蓋50を取外すことで、内部のＨＥＰＡフィルター３を取出して、洗浄しやすい。このように、本発明ではメンテナンスも容易かつ迅速に可能となり、極めて短期間のブローイングにて、上述の内在する異物を容易に除去して、クリーンルームＣの空気の洗浄度と同じレベルの洗浄エアーを噴出する。

次に、本発明の実施の一形態について説明する。
図８及び図９に具体的に図示するように、ケーシング１Ａとフィルターボックス４は、一体に（金属等によって）成型されている。ケーシング１Ａとフィルターボックス４は、（前後方向の）厚さ寸法Ｄを相等しく設定し、かつ、左右長さ寸法Ｌを相等しく設定する。このようにして、ケーシング１Ａとフィルターボックス４は、前壁面と後壁面が垂直平面の箱型を形成している。
なお、クリーナヘッド１のケーシング１Ａとフィルターボックス４は、設計変更自由であり、厚さ寸法Ｄが相互に異なるように設定するも自由である。但し、ＨＥＰＡフィルター３を内蔵したフィルターボックス４とクリーナヘッド１とを一体成型していることが（図８，図９にあっては）重要な構成である。

図９に示すように、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの天井壁面（上壁面）に、加圧エアー流入口42が（左右細長矩形状に）開設され、フィルターボックス４は、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42，42側に一体成型されている。ケーシング１Ａとフィルターボックス４は、上下区画壁４１によって区画形成されている。ＨＥＰＡフィルター３は、フィルターボックス４の内部空間４Ｃの下半部を占めるように内設され、上半部にエアー流路部44を形成して、左右の送込管部17，17から流入する加圧エアーを、ＨＥＰＡフィルター３を左右に均等化して（矢印Ｅ方向に）通過させる。
その他の構成は、上述の参考例の構成と同様である。

なお、本発明にあっては、クリーナヘッド１の噴出スリット46と吸引スリット47の位置を入れ替えて、図９の底壁面45の中央から吸引すると共に前後各々からエアーを噴出させる構成とすることも自由であり、さらに、超音波発生器を付設したり、イオン発生器を付設するも、自由であり、クリーナヘッド１の形状・機能・構造は種々設計変更自由である。但し、ＨＥＰＡフィルター３を内蔵したフィルターボックス４とクリーナヘッド１との間には、金属配管や可撓性配管（フレキシブルホース）を省略していることが重要な構成であるといえる。また、図８，図９のように、フィルターボックス４とクリーナヘッド１とを一体成型すれば、コンパクト化が図られ、取扱が容易であり、しかも、エアーの通過抵抗が低減できる利点がある。

以上述べたように、本発明に係る除塵装置は、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を備えた構成であるので、エアブロワー５と長い循環エアー配管15にて接続したとしても、配管等に内在する異物を、セットアップ後のブローイングによって除去する期間が、図８等に示した従来例に比較して、著しく短縮できる。さらに、循環エアー配管15のホース等の交換の後、ブローイングにて配管15に内在する異物を除去する必要がなくなり、ブローイングの時間が短縮できる。

また、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を、着脱自在に取着した構成であるので、エアブロワー５と長い循環エアー配管15にて接続したとしても、配管等に内在する異物を、セットアップ後のブローイングによって除去する期間が、図８等に示した従来例に比較して、著しく短縮できる。さらに、循環エアー配管15のホース等の交換の後、ブローイングにて配管15に内在する異物を除去する必要がなくなり、ブローイングの時間が短縮できる。また、フィルターボックス４が着脱自在であるので、内部のＨＥＰＡフィルター３の洗浄のため、フィルターボックス４のみをクリーンルームＣから持ち出して、容易・確実に洗浄可能で、洗浄後、迅速に再使用できる。

また、ケーシング１Ａとフィルターボックス４とを一体に成型されているので、クリーナヘッド１の強度と剛性が十分に確保され、軽量化及び構成の簡素化を図り得る。

また、本発明に係る除塵システムは、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を備えた除塵装置10を、クリーンルームＣの内側に設け、かつ、クリーンルームＣの外側にエアブロワー５を設け、該エアブロワー５と上記除塵装置10とを循環エアー配管15にて接続した構成であるので、循環エアー配管15の各部品を予め洗浄しておけば、その後のセットアップの後は、そこに内在する異物を除去せずとも、自動的にＨＥＰＡフィルター３にて除去され、残るのはクリーナヘッド１自身のブローイングによる内在異物除去のみであり、著しくブローイングの時間を短縮できる。また、循環エアー配管15を構成するホース等の部品の交換の後に、内在する異物を除去する必要がなくなって、ブローイングの時間が大幅に短縮できる。

また、クリーナヘッド１のケーシング１Ａの加圧エアー流入口42側に、ＨＥＰＡフィルター３を内有したフィルターボックス４を、着脱自在に取着した除塵装置10を、クリーンルームＣの内側に設け、かつ、クリーンルームＣの外側にエアブロワー５を設け、該エアブロワー５と上記除塵装置10とを循環エアー配管15にて接続した構成であるので、循環エアー配管15の各部品を予め洗浄しておけば、その後のセットアップの後は、そこに内在する異物を除去せずとも、自動的にＨＥＰＡフィルター３にて除去され、残るのはクリーナヘッド１自身のブローイングによる内在異物除去のみであり、著しくブローイングの時間を短縮できる。また、循環エアー配管15を構成するホース等の部品の交換の後に、内在する異物を除去する必要がなくなって、ブローイングの時間が大幅に短縮できる。

１クリーナヘッド
１Ａケーシング
３ＨＥＰＡフィルター
４フィルターボックス
５エアブロワー
10 除塵装置
15 循環エアー配管
42 加工エアー流入口
Ｃクリーンルーム

Claims

クリーナヘッド（１）のケーシング（１Ａ）の天井壁面に左右細長矩形状の加圧エアー流入口（42）を開設すると共に、該加圧エアー流入口（42）側にＨＥＰＡフィルター（３）を内有したフィルターボックス（４）を一体成型し、
上記ケーシング（１Ａ）と上記フィルターボックス（４）を、内リブ壁状の上下区画壁（４１）によって区画形成し、該フィルターボックス（４）の内部空間（４Ｃ）の下半部に上記ＨＥＰＡフィルター（３）を内設し、かつ、上記内部空間（４Ｃ）の上半部に左右の送込管部（１７）（１７）から加圧エアーが流入するエアー流路部（４４）を形成して、上記送込管部（１７）（１７）から上記エアー流路部（４４）に流入する加圧エアーを上記ＨＥＰＡフィルター（３）によって左右均等化しつつ上記加圧エアー流入口（42）を通過させるように構成したことを特徴とする除塵装置。
クリーナヘッド（１）のケーシング（１Ａ）の天井壁面に左右細長矩形状の加圧エアー流入口（42）を開設すると共に該加圧エアー流入口（42）側にＨＥＰＡフィルター（３）を内有したフィルターボックス（４）を一体成型した除塵装置（10）を、クリーンルーム（Ｃ）の内側に設け、かつ、クリーンルーム（Ｃ）の外側にエアブロワー（５）を設け、該エアブロワー（５）と上記除塵装置（10）とを循環エアー配管（15）にて接続し、
さらに、上記ケーシング（１Ａ）と上記フィルターボックス（４）を、内リブ壁状の上下区画壁（４１）によって区画形成し、該フィルターボックス（４）の内部空間（４Ｃ）の下半部に上記ＨＥＰＡフィルター（３）を内設し、かつ、上記内部空間（４Ｃ）の上半部に、上記エアブロワー（５）に連通連結する上記循環エアー配管（15）の送込管部（１７）（１７）から加圧エアーが流入するエアー流路部（４４）を形成して、左右の上記送込管部（１７）（１７）から上記エアー流路部（４４）に流入する加圧エアーを上記ＨＥＰＡフィルター（３）によって左右均等化しつつ上記加圧エアー流入口（42）を通過させるように構成したことを特徴とする除塵システム。