JPH0427455B2 - - Google Patents

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ツ
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、天井フイ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
るものである。

〔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。

クリーンルームは、その室内を清浄に保つた
め、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、HEPA（High
Efficiency Paticulate Air）フイルター、ある
いはULPA（Ultra Low Penetration Air）フイ
ルター等の高性能フイルターを配し、その天井面
から前記フイ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、このようなクリーンルームには、
前記フイ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、このようなクリーンルームを、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エハ等）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ツトを設置する
場合があるが、特に前者方式のクリーンルーム内
に上記ロボツトを形成する場合には、ロボツト用
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イルター、符号２は製品移
送用のロボツト、符号３はロボツト２が移動する
ための軌道、符号５は軌道３をその全長にわたつ
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、前記ロボツト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、ロボツト２が軌
道３に沿つ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ツト取付け部２
ａが貫通するスリツト６（図示例では２本）のみ
開口されたものとなつている。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
イルター１から吹き出された清浄空気の一部が、
スリツト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つてい
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）にあつては、上記したようにロボツ
ト２の走行に伴う発塵を防止することは可能であ
るが、天井フイルター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、これによつ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、天井フイルターの下方に設置されて、天井
フイルターからの清浄空気流を乱すことがなく、
よつて超清浄空間を確実に造り得るクリーンルー
ム内ロボツ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イ
ルターの下方に設けられ、ロボツトを移送するた
めの軌道を囲繞して構成されるクリーンルーム内
ロボツ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つ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
１の空間はその上方を前記天井フイルターの下面
に近接して解放する一方、前記第２の空間はその
下方をフイ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
井フイ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
フイ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
方を仕切るフイ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ツト用走
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ツト用走行部ダクト
（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に沿つて所定
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S₁と同一幅で形成される第２の
空間S₂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ものとほ
ぼ同様、ロボツト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
には長手方向に沿つてスリツト状の開口部１８が
形成され、これにより上部が解放されたものとな
つている。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５ｂ，５ｂ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の全長にわたつて設けられてい
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
となどによつて軌道用ダクト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１６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、仕切り板１２の上端は、第３図
に示すように、天板フイルター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１２に両側を閉塞されることによつて該軌
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に沿つ
て所定幅で延びると共に上方が天井フイルター１
下面に近接して解放された前記第１の空間S₁が構
成されている。

一方、軌道用ダグト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
開口部を下方に向け軌道用ダクト５の全長にわた
つて設けられている。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
貫通するボルト２１と、このボルト２１に螺着さ
れるナツト２２によつて軌道用ダクト５に取り付
けられている。溝型部材２０の開口部はフイルタ
ー２５が設けられることによつて塞がれており、
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。ここで前記フイルター２５
は、前記天井フイルター１と同様の高性能フイル
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、前記スリツト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、その長手方向に沿つて当間隔で複数の
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
いヘツダー（分岐管）およびダンパー３１を介し
てブロワー（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
向に沿つ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ツダーおよび
ダンパー３２を介してブロワー３０の吐出口３０
ｂに接続されている。前記ブロワー３０は例えば
天井フイルター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。

天井フイルター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S₁内に吹き込ま
れることとなる。その状態にて前記ブロワー３０
を運転すると、この第１の空間S₁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
ー３０に至る。この際、天井フイルター１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
空気がスリツト６から第１の空間S₁内に取り込ま
れる。つまり、ロボツ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。

天井フイルター１から仕切り板１２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
に沿つてスムーズに流れるから、軌道用ダクト５
の存在によつて空気流の層流状態が乱れることが
ない。

ブロワー３０が吸引した空気は排気配管３５を
介して第２の空間S₂内に排出されるから、これよ
り前記フイルター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、天井フイルター１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２０ｂ
に沿つ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、ロボツ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、
ブロワー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３１、前記排気配管３
５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S₁からの空気の吸気量、および第２の空間S₂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S₁からの吸気量を天井フイルター１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S₂への排出量を吸気量に基づいて調整する、
といつ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４０，４０，…によつて支持すると
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。ブロワー３０
は、図示は省略するが、床下に設置されたものと
なつている。

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
のとなつている。

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４１の周壁には開口部４１ａ
が形成されており、かつ、第２の空間S₂内を貫通
する管路４２を介して支柱４０の内部と連通され
たものとなつている。すなわちこれにより、第１
の空間S₁と支柱４０内部とが連通された構造とな
つているわけである。また、符号４３は、前記溝
型部材２０内すなわち第２の空間S₂内に設けられ
たチヤンバーである。このチヤンバー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
はチヤンバー開口部４３ａ，４３ａが形成されて
いる。チヤンバー４３の長手方向を形成する一側
面からは、空気をこのチヤ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４
４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４０ｂ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、ブロワー３０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
部を成す構成となつているわけである。一方、前
記チヤンバー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を介してブロワー３０の
吐出口３０ｂに接続されたものとなつている。こ
こで、支柱４０の上端部４０ａは、前記管路４２
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つている。

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１
１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イル
ター１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。ブロワー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S₁内の空気が、パイプ４１の開口部４１
ａからパイプ４１、管路４２を介して支柱４０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、該走行部ダクト１１周辺の空気
（天井フイルター１より吹き出された空気）が軌
道用ダクト５に形成されたスリツト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、天井フイルター１からこの第１
の空間S₁内に吹き出された空気もパイプ４１を介
して吸い出される。

一方、ブロワー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を介して前記
チヤンバー４３内に放出される。チヤンバー４３
内に放出された空気は、チヤンバー開口部４３
ａ，４３ａから溝型部材２０の長手方向かつて第
２の空間S₂に噴出され、さらにこの第２の空間S₂
に放出された空気は、フイルター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S₂内への空気の放出はチヤンバー
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S₂へ均等に行きわた
ることができる。

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、天井フイ
ルター１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無論である
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１の空間S₁内の空気を吸引する吸気配管２
８、および第２の空間S₂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１２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S₁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、ロボツトの移動による軌
道周囲からの発塵を防止できることに加え、天井
フイ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図はロボツト用走行部ダクトを天
井フイルターと共に示す側断面図、第２図は仕切
り板の取り付け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イルターと共に示す
側断面図、第４図は溝型部材の取り付け部の一部
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
トお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図はチヤ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イルタ
ーと共に示す側断面図である。 １…天井フイルター、２…ロボツト、３…軌
道、５…軌道用ダクト、１１…走行部ダクト、２
５…フイルター、２８…吸気配管、３０…ブロワ
ー（送風手段）、３５…排気配管、４０…支柱、
S₁…第１の空間、S₂…第２の空間。

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イルターの
   下方に設けられ、ロボツ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ツト
   用走行部ダクトであつて、 内部に前記軌道を擁して該軌道に沿つて所定幅
   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
   記天井フイ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イルターを介
   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ツト用走行部ダク
   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ツト用走行部ダクト。