JPH01210749A - クリーンルーム内ロボット用走行部ダクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクリーンルーム内に設置されるロボットのため
の軌道を囲繞して構成される走行部ダクトに係わり、特
に、全面垂直層流式のクリーンルームにおいて、天井フ
ィルターから下方に排出される清浄空気の流れを乱すこ
となく、層流状態を確実に維持し得るようにした走行部
ダクトに関するしのである。

〔従来の技術〕

クリーンルームは周知のとおり清浄空間を造り出す為の
部屋であり、近年、主に半導体素子等、微量の塵埃の存
在をも嫌う製品を製造するための工場などに広く適用さ
れている。

室内に清浄空気が常時循環されるように構成されたもの
で、天井に、Ｉ−Ｉ　Ｅ　Ｐ　Ａ　（Ｉ−１ｉｇｈ　Ｅ
　ｆｆ１ｃｉｅｎ−ｃｙ　Ｐ　ａｔｉｃｕｌａｔｅ　Ａ
　ｉｒ）フィルター、あるいはＵＬＰ　Ａ（Ｕｌｔｒａ
　Ｌｏｗ　Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　Ａ　ｉｒ）フィル
ター等の高性能フィルターを配し、その天井面から前記
フィルターを介した清浄空気を吹き出すと共に、床面吸
込口からその空気を吸引することにより、天井から床面
に向けて乱れの少ない層流を形成し、これにより、中間
で発生した塵埃を速やかに床面より排出するように構成
されるものが多い。

そして、このようなりリーンルームには、前記フィルタ
ーが天井全面に設けられルーム全体に清浄空気の流れを
形成するようにした全面垂直層流式のものと、ルームの
一部つまり製造装置周辺のみに清浄空気の流れを形成す
るようにした部分層流式（クリーントンネル方式とも言
う）のものとがある。

ところで、このようなりリーンルームを、例えば半導体
製造工場として用いる際、製品（すなわちこの場合は半
導体ウェハ等）が各製造工程間（各装置間）を自動的に
移送されるように、このクリーン−ルーム内に製品移送
ロボットを設置する場合があるが、特に前者方式のクリ
ーンルーム内に上記ロボットを形成する場合には、ロボ
ット用の走行部は第８図の如く構成されることとなる。

この図において符号１で示すものはクリーンルームを構
成する天井フィルター、符号２は製品移送用のロボット
、符号３はロボット２が移動するための軌道、符号５は
軌道３をその全長にわたって囲繞する軌道用ダクト（走
行部ダクト）である。

図示は省略するが、前記ロボット２の下方に製造装置が
載置されている。　− 軌道３は、天井部より懸吊支持されるか、あるいは支柱
を介して床面より支持される。この軌道３を囲繞する軌
道用ダクト５は、ロボット２が軌道３に沿って移動する
際にその摺動部から発生する微細な塵埃を封じるための
ものであり、軌道３に直接的に係合して摺動するロボッ
ト取付は部２ａが貫通するスリット６（図示例では２本
）のみ開口されたものとなっている。軌道用ダクト５内
は、適宜な吸引手段によりクリーンルーム内空間Ｃより
も若干圧力が下げられており、前記天井フィルター１か
ら吹き出された清浄空気の一部が、スリット６からこの
軌道用ダクト５内に取り込まれ、これにより、軌道３で
生じた塵埃がクリーンルーム内空間Ｃに拡散されないよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の走行部ダクト（軌道用ダクト
５）にあっては、上記したようにロボット２の走行に伴
う発塵を防止することは可能であるが、天井フィルター
１からの気流が、図中矢線で示す如く、該走行部ダクト
の影響により乱され、ルーム内空間Ｃ中に塵埃が存在し
ていた場合には、これによって塵埃の拡散する領域が広
がり、特に超清浄（スーパークリーン）空間を確保する
上での影響が危惧されていた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、特に、天
井フィルターの下方に設置されて、天井フィルターから
の清浄空気流を乱すことがなく、よって超清浄空間を確
実に造り得るクリーンルーム内ロボット用走行部ダクト
の実現を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、クリーンルームを構成する天井フィルターの
下方に設けられ、ロボットを移送するための軌道を囲繞
して構成されるクリーンルーム内ロボット用走行部ダク
トにおいて、内部に前記軌道を擁して該軌道に沿って所
定幅で延びる第１の空間と、該第１の空間の下部に該第
１の空間と同一幅で形成される第２の空間とを形成し、
前記第Ｉの空間はその上方を前記天井フィルターの下面
に近接して解放する一方、前記第２の空間はその下方を
フィルターを介して前記クリーンルーム内に解放させ、
しかも、前記第１の空間と前記第２の空間とを、第１の
空間内の空気を吸引して第２の空間内に排出するための
送風手段を介して連通させたものである。

また、そのような走行部ダクトを、支柱により下方から
支持すると共に、前記第１の空間および第２の空間と前
記送風手段とをつなぐ配管の一部を該支柱の内部に構成
することもできる。

〔作用　〕

クリーンルームを機能させた状態、すなわち天井フィル
ターから清浄空気が吹き出されている状態において、軌
道用ダクトの真上に位置する天井フィルターから出る空
気は、第１の空間内に吹き出されることになる。送風手
段を作動させると、第１の空間内に吹き出された空気は
送風手段に吸引された後、第２の空間に排出される。こ
の第２の空間に排出された空気は、この第２の空間の下
方を仕切るフィルターを介してクリーンルーム内に放出
され、該走行部ダクトの下方にも清浄空気流が形成され
る。

〔実施例　〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図において全体として符号１１で示すものは、本発
明に係るクリーン）ルーム内ロボット用走行部ダクトの
一実施例を示すもので、前記第８図に示したものと同じ
構成要素には同符号を付してその説明を省略する。

このクリーンルーム内ロボット用走行部ダクト（以下、
単に“走行部ダクト”と称す）１１は、内部に前記軌道
３を擁して該軌道３に沿って所定幅で延びる第１の空間
Ｓ１と、該第１の空間Ｓ１の下部に該第１の空間Ｓ、と
同一幅で形成される第２の空間Ｓ、とを有して構成され
ている。

符号５は第８図において先に説明したしのとほぼ同様、
ロボット２用の軌道３をその全長において囲繞する軌道
用ダクトであるが、その天板５ａには長手方向に沿って
スリット状の開口部１８が形成され、これにより上部が
解放されたものとなっている。この軌道用ダクト５の上
部には、該軌道用ダクト５を構成する一対の側板５　ｂ
、　５　ｂと面一となるように、一対の仕切り板１２．
１２が軌道用ダクト５の全長にわたって設けられている
。この仕切り板１２は、例えば第２図に示すように、下
部を内側に折り曲げ、その折り曲げ部分を軌道用ダクト
５の天板５ａに当接させた上で、双方をボルト１３、ナ
ツト１４により締結することなどによって軌道用ダクト
５に取り付けられている。

さらに、これら仕切り板１２と軌道用ダクトの側板５ｂ
との間に形成される凹溝にはコーキング材！６が充填さ
れ、仕切り板１２の外面と側板５ｂの外面とが滑らかに
つながるように形成されている。また、仕切り仮１２の
上端は、第３図に示すように、天板フィルター１を構成
するアルミ製のセパレーター１ａの下端面に当接するか
、あるいはセパレーター１ａと僅かに重なる位置にまで
延びている。

つまり、軌道用ダクト５の内部空間は、前記仕切り板１
２に両側を閉塞されることによって該軌道用ダクト５の
上部に構成された空間と連通し、これにより、軌道３を
内部に擁して軌道３に沿って所定幅で延びると共に上方
が天井フィルターｌ下面に近接して解放された前記第１
の空間Ｓ、が構成されている。

一方、軌道用ダクト５の下部には、第４図に示すように
一面が開口した断面コ字状を呈し、かつ軌道用ダクト５
と同幅なる溝型部材２０が、その開口部を下方に向は軌
道用ダクト５の全長にわたって設けられている。溝型部
材２０はこの場合、その天板２０ａと軌道用ダクト５の
底板５Ｃとを貫通ずるボルト２１と、このボルト２１に
螺着されるナツト２２によって軌道用ダクト５に取り付
けられている。溝型部材２０の開口部はフィルター２５
が設けられることによって塞がれており、これにより第
１の空間Ｓ１と同幅なる第２の空間Ｓ２が形成されてい
る。ここで前記フィルター２５は、前記天井フィルター
１と同様の高性能フィルターである。

また、前記軌道用ダクト５の一対の側板５ｂ、５ｂのう
ち、前記スリット６が形成されない方（第１図において
左側）のものには、第２図に示すように、その長手方向
に沿って当間隔で複数の開孔２７．２７．・・・が形成
され、それら開孔２７にはそれぞれ吸気配管２８，２８
．・・・　の一端が接続されている。吸気配管２８の他
端は図示されないヘッダー（分岐管）およびダンパー３
１を介してブロワ−（送風手段）３０の吸入口３０ａに
接続されている。また、前記溝型部材２０の一対の側板
２０ｂ、２０ｂのうちの一方（第１図において左側）に
は、第４図に示すように、その長手方向に沿って当間隔
で複数の開孔３４，３４．・・・が形成され、それら開
孔３４にはそれぞれ一排気配管３５゜３５、・・・・・
・の一端が接続されている。この排気配管３５の他端は
図示されないヘッダーおよびダンパー３２を介してブロ
ワ−３０の吐出口３０ｂに接続されている。前記ブロワ
−３０は例えば天井フィルター１の上部（いわゆる天井
裏）か、床下に設置される。

次に、上記の如く構成された走行部ダクト１１の作用に
ついて説明する。

天井フィルター１からの空気の吹き出しは従来どおりに
実施される。このとき、軌道３の上方から吹き出される
空気は第１の空間Ｓ、内に吹き込まれることとなる。そ
の状態にて前記ブロワ−３０を運転すると、この第１の
空間Ｓ、内の空気が吸気配管２８を介して開孔２７より
吸引され、ブロワ−３０に至る。この際、天井フィルタ
ーｌから吹き出されてこの軌道用ダクト５付近を流れる
清浄空気がスリット６から第１の空間Ｓ１内に取り込ま
れる。つまり、ロボットの移動により軌道３周囲から発
生した微細塵埃のクリーンルーム内への分散を防止し得
るわけである。

天井フィルターｌから仕切り板！２の外側に吹き出され
た空気は、下方に流れて床面より吸引されるが、この際
、該仕切り板１２に近接して吹き出された空気は、仕切
り板１２から軌道用ダクト５の側板５ｂ、さらに溝型部
材２０の側板２０ｂに沿ってスムーズに流れるから、軌
道用ダクト５の存在によって空気流の層流状態が乱れる
ことがない。

ブロワ−３０が吸引した空気は排気配管３５を介して第
２の空間Ｓ、内に排出されるから、これより前記フィル
ター２５から下方に向けて清浄空気が吹き出される。す
なわち、該走行部ダクト１１の下方にも清浄空気の流れ
が形成されるわけである。このため、天井フィルター菫
から吹き出されて、走行部１１の側面、すなわち仕切り
板１２−軌道用ダクトの側板５ｂ→溝型部材の側板２０
ｂに沿って層流状態で流れてきた空気の流れが、該走行
部ダクト１１から離れるときに乱れるようなことがない
。すなわち、上記構造なる走行部ダクト１１によれば、
ロボットの移動による軌道３周囲からのクリーンルーム
内への発塵を防止し得、しかも、清浄空気の層流状態を
乱すことがないのである。

なお、第１図において符号３６で示すものは、ブロワ−
３０から吐出された空気の一部を放出するための逃しラ
インで、この逃しライン３６はダンパー３３を備えてい
る。そして、前記吸気配管２８に設けられたダンパー３
１、前記排気配管３５に設けられたダンパー３２、およ
び前記ダンパー３３をそれぞれ制御することにより、第
１の空間ＳＩからの空気の吸気量、および第２の空間Ｓ
、への排出量を調整することができる。また、これら３
つのダンパー３１．３２．３３を、図示しないマイコン
等の制御手段に連動させ、例えば、第１の空間ＳＩから
の吸気量を天井フィルター！からの吹き出し量に対応さ
せて制御すると共に、第２の空間Ｓ、への排出量を吸気
量に基づいて調整する、といった制御操作が可能となる
。そして、このように構成した場合には、より確実な層
流状態の形成が望めるものとなる。

次に第５図（ａ）　、　（ｂ）は、本発明の第二の態様
の一実施例を示すもので、上記第１図に示したものと同
じ構成要素には同符号を付して、その説明を省略する。

本発明の第二の態様は、上記第一の態様のおける走行部
ダクトを、クリーンルームの床面から立設された支柱４
０．’４０．・・・によって支持すると共に、前記吸気
配管２８および排気配管３５を支柱４０内部に構成した
も□のである。ブロワ−３０は、図示は省略するが、床
下に設置されたものとなっている。

本第二の態様では、軌道用ダクト５および溝型部材２０
にそれぞれ設けられていた前記開孔２７および前記開孔
３４はともに形成されていない。

支柱４０はこの場合、中空円筒状のものとされており、
軌道用ダクト５内の軌道３をはじめ、走行部ダクト１１
全体がこの支柱４０に支持されたものとなっている。

第５図（ａ）において符号４１で示すものは、軌道用ダ
クト５内すなわち第１の空間Ｓ１内に上下方向に設けら
れたパイプで、その上端および下端が軌道用ダクト５の
天板５ａおよび底板５ｃに開口している。このパイプ４
１の周壁には開口部４１ａが形成されており、かつ、第
２の空間Ｓ、内を貫通する管路４２を介して支柱４０の
内部と連通されたものとなっている。すなわちこれによ
り、第１の空間Ｓ、と支柱４０内部とが連通された構造
となっているわけである。また、符号４３は、前記溝型
部材２０内すなわち第２の空間Ｓ、内に設けられたチャ
ンバーである。このチャンバー４３は、第６図に示すよ
うに溝型部材２０よりも幅狭となる箱型をしたもので、
長手方向に位置する両端面にはチャンバー開口部４３ａ
、４３ａが形成されている。チャンバー４３の長手方向
を形成する一側面からは、空気をこのチャンバー内に導
くための導入部４４が突設しており、さらにその導入部
４４の下面には、排気配管３５を接続するための接続部
４５が形成されている。

クリーンルームの床下に位置される支柱４０の下端部４
０ｂ周壁には、第７図に示すように貫通孔４７が形成さ
れ、この貫通孔４７には吸気配管接続用の接続具４８が
取り付けられている。この接続具４８には、ブロワ−３
０の吸入口３０ａに至る吸気配管２８の一端が取り付け
られている。

つまり、ここでは、支柱４０自体が吸気配管の一部を成
す構成となっているわけである。一方、前記チャンバー
４３の接続部４５に一端を接続される排気配管３５は支
柱４０の上端部から支柱４０内に導びかれた後、支柱下
端部４０ｂから、排気配管接続用の接続具４９を介して
ブロワ−３０の吐出口３０ｂに接続されたものとなって
いる。ここで、支柱４０の上端部４０ａは、前記管路４
２の下端開口部分、および前記排気配管３５の貫通部分
を除き閉塞された構造となっている。

その他の構成は上記第一の態様で示したものと同じであ
る。

以下に、上記の如く構成された走行部ダクト１１の作用
を説明する。

この場合も、軌道３の上方において天井フィルターｌか
ら吹き出された空気は第１の空間Ｓ１内に吹き出される
こととなる。ブロワ−３０を作動させると、支柱４０内
の空気が支柱下端部４０ｂに形成された前記貫通孔４７
から吸い出されることから、支柱４０内が負圧となる。

これにより、第１の空間Ｓ、内の空気が、パイプ４１の
開口部４１ａからパイプ４１．管路４２を介して支柱４
０内に吸い出される。以降の作用は上記第１の態様のも
のと同様である。つまり、第１の空間Ｓ１が負圧となる
ことから、該走行部ダグ８１１周辺の空気（天井フィル
ター１より吹き出された空気）が軌道用ダクト５に形成
されたスリット６から吹き込み、軌道３等の摺動部より
生じた微細な塵埃を補集する。同時に、天井フィルター
ｌからこの第１の空間Ｓ１内に吹き出された空気もパイ
プ４！を介して吸い出されろ。

一方、ブロワ−３０から吐出された空気は、支柱４０内
部に配された排気配管３５を介して萌記ヂャンバー４３
内に放出される。チャンバー４３内に放出された空気は
、チャンバー開口部４３ａ。

４３ａから溝型部材２０の長手方向に向かって第２の空
間Ｓ、に噴出され、さらにこの第２の空間Ｓ、に放出さ
れた空気は、フィルター２５から下方に向けてクリーン
ルーム内に吹き出される。このとき、第２の空間Ｓ、内
への空気の放出はチャンバー開口部４３ａよりなされる
ことから、勢い良くなされ、排出空気は第２の空間Ｓ、
へ均等に行きわたることかできる。

このように、第二の態様による走行部ダクトによれば、
上記第一の態様のものと同様、天井フィルターｌから吹
き出された清浄空気を乱すことなく、クリーンルーム内
の全ての領域において清浄空気を層流状態に維持できる
ことは熱論であるが、走行部ダクト１１を支柱４０によ
り支持することにより、既設の全面垂直層流式クリーン
ルームへの設置が容易になされるものとなる。その上、
第Ｉの空間Ｓ１内の空気を吸引する吸気配管２８、およ
び第２の空間Ｓ、へ空気を排出する排気配管３５を、そ
の支柱４０の内部に構成したものであるから、それら配
管がルーム内に露出せず美観を保つことができ、しかも
、吸・排気管内に発生する気流による音を極力低下させ
ることができる。

なお、上記２つの実施例では、軌道用ダクト５の側方上
部に仕切り板Ｉ２を設けると共に、軌道用ダクトの天板
５ａを開口させることにより、上記第１の空間Ｓｌを構
成したものとしたが、特に、クリーンルームの天井が低
い場合などには軌道用ダクト５の天板５ａを設けなくて
も良く、そのようにした場合でも、上記のものと同様の
効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明に係る請求項１の走行部ダ
クトによれば、ロボットの移動による軌道周囲からの発
塵を防止できることに加え、天井フィルターから吹き出
された空気流を乱すことがなく、クリーンルーム内の全
領域の層流状態の維持が確実になされる。

また、本発明に係る請求項２の走行部ダクトによれば、
上記効果に加え、該走行部ダクトを既設のクリーンルー
ムに簡単に設置することができるようになり、しかも空
気流による騒音を低減できる、等の効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第一の態様を示すもので
、第１図はロボット用走行部ダクトを天井フィルターと
共に示す側断面図、第２図は仕切り板の取り付は部の一
部を示す側断面図、第３図は仕切り板の上端部を天井フ
ィルターと共に示す側断面図、第４図は溝型部材の取り
付は部の一部を示す側断面図。第５図ないし第７図は本
発明の第二の態様を示すもので、第５図（ａ）は走行部
ダクトｉよび支柱を示す側断面図、第５図（ｂ）はその
部分正面図、第６図はチャンバーの一部を示す斜視図、
第７図は支柱の下端部を示す側断面図。 第８図は、従来の走行部ダクトの一例を天井フィルター
と共に示す側断面図である。 ！・・・・・・天井フィルター、　　　２・・・・・・
ロボット、３・・・・・・軌道、　　　　　　　　５・
・・・・・軌道用ダクト、璽！・・・・・・走行部ダク
ト、　　　２５・・・・・・フィルター、２８・・・・
・・吸気配管、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）クリーンルームを構成する天井フィルターの下方に
   設けられ、ロボットを移送するための軌道を囲繞して構
   成されるクリーンルーム内ロボット用走行部ダクトであ
   って、 内部に前記軌道を擁して該軌道に沿って所定幅で延びる
   第１の空間と、該第１の空間の下部に該第１の空間と同
   一幅で形成される第２の空間とを有して構成され、前記
   第１の空間はその上方が前記天井フィルターの下面に近
   接して解放される一方、前記第２の空間はその下方がフ
   ィルターを介して前記クリーンルーム内に解放され、し
   かも、前記第１の空間と前記第２の空間とは、第１の空
   間内の空気を吸引して第２の空間内に排出するための送
   風手段を介して連通されていることを特徴とするクリー
   ンルーム内ロボット用走行部ダクト。 ２）支柱により下方から支持されると共に、前記送風手
   段と前記第１の空間および前記第２の空間とをつなぐ配
   管の一部が前記支柱の内部に構成されていることを特徴
   とする請求項第１項記載のクリーンルーム内ロボット用
   走行部ダクト。