(57)【要約】【課題】クリーンエアの流速が速く（流量が多く）、しかもばらつきがあると、乱流の原因となって僅かに混入・偏在している塵埃を巻き込み、クリーン度が低下する。またクリーンエアの流れのばらつきによって温度（湿度）差や温度（湿度）変化が生じると、半導体ウエハ等の物品を収納・保管する場合、生産・品質管理上の点で問題を生じた。【解決手段】このような問題を解決するために、外壁と棚の背面の整流板との間にソックダクトを設け、かつ送風チャンバを形成することによって、棚部分のクリーンエアの流れ（風速・風量）を均一・均等、かつ静流・整流・低速化して層流となし、さらにソックダクトのもつフィルター効果を付加させて塵埃や温調の精度を一段と向上・改善して循環させることを特徴とするクリーンストッカーを提供するものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後にフィルターを具備してクリーンエアを送風するファンと、
棚の背面に前記棚の高さ方向に対応させて外壁内面に沿って縦に並列に配置されたソックダクトとにおいて、
前記クリーンエアは前記ファンによって前記ソックダクトを経過して前記棚上の物品への送風を整流し、かつ風速を低速にして循環する構成とすることを特徴とするクリーンストッカー。
【請求項２】
前記ソックダクトの前面かつ前記棚の背面にメッシュ部材を設け、前記メッシュ部材は前記ソックダクトの前面を囲んで送風チャンバの空間を形成することを特徴とする請求項１に記載のクリーンストッカー。
【請求項３】
前記フィルターと前記ファンは前記棚の下部に設け、
前記ファンにより前記ソックダクト内の前記クリーンエアの流れの向きを下から上方へ送風し、
前記棚に送風された前記クリーンエアは前記棚の前面を降下して循環する風路とすることを特徴とする請求項１、請求項２に記載のクリーンストッカー。
【請求項４】
前記フィルターと前記ファンは前記棚の上部に設け、
前記ファンにより前記ソックダクト内の前記クリーンエアの流れの向きを上から下方へ送風し、
前記棚に送風された前記クリーンエアは前記棚の前面の内壁の内を降下し、次いで前記内壁の外を上昇して循環する風路とすることを特徴とする請求項１、請求項２に記載のクリーンストッカー。
【請求項５】
前記フィルターと前記ファンは前記棚の前面の前記内壁の外に設け、
前記ファンにより前記ソックダクト内の前記クリーンエアの流れの向きを上から下方へ送風し、
前記棚に送風された前記クリーンエアは前記棚の前面の前記内壁の内を降下し、次いで前記内壁の外を上昇して循環する風路とすることを特徴とする請求項１、請求項２に記載のクリーンストッカー。
【請求項６】
前記ソックダクトは、前記外壁によって支持されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５に記載のクリーンストッカー。
【請求項７】
前記ソックダクトは、前記外壁の開口部に外板によって支持されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５に記載のクリーンストッカー。
【請求項８】
前記ソックダクトの一部は、予備用とすることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５に記載のクリーンストッカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵埃や温度・湿度変化を超・高精度に管理されるべき電子産業や半導体工場において、例えば半導体ウエハ等の物品を収納・保管するためのクリーンストッカーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のクリーンストッカー（及びクリーンルーム）に関しては、各種のものが提案され、既に知られている。
例えば、従来のクリーン倉庫（収納庫）は、空気通路にフィルターを設け、ラック装置の背面に精密整流板が設けられている（例えば、特許文献１参照）。また、棚の背面下方の吹き出し口に断面山形のパンチングメタルの１次整流板を設けている（例えば、特許文献２参照）。さらに、圧縮空気制御室に第３減圧部材としての複数の仕切り板が配設されている（例えば、特許文献３参照）。
また、従来のクリーンルームにおける気体吹き出しダクト部材を天井に取り付けている（例えば、特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２４５０７号公報（第１−２頁、第３−４図）
【特許文献２】
特開平６−２４５０９号公報（第１−３頁、第１−５図）
【特許文献３】
特開平１１−７９３１９号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献４】
特開平３−４５８５２号公報（第２−４頁、第１−５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のクリーンストッカー（及びクリーンルーム）では、次のような問題があった。
【０００５】
クリーンエアの流速が速く（流量が多く）、またそのばらつきがあると、乱流の原因となって僅かに（クリーンストッカー内に）混入・偏在している塵埃を巻き込んでクリーン度（空気清浄度のクラス）を低下させる。さらにクリーンエアの流れの乱れによって温度（湿度）差や温度（湿度）変化が生じると、半導体ウエハ等の物品を収納・保管する場合、生産・品質管理上の点で問題を生じた。
つまり、塵埃や温度差・変化、湿度差・変化を極端に嫌う半導体ウエハ等の物品を棚毎に保管・収納する場合、その棚毎の保管状態にばらつきを生じ、それぞれの品種毎の要求性能・品質に対して満足し得ないことになる。すなわちクリーンストッカー内の品種別の棚毎に区画・区分することが必要となり、その区画毎に煩雑で、より多くの処理装置や管理設備が必要となり、ついては生産稼動効率や経済効果等の点で問題を生じることになる。
ここに、そのいずれの物品・品種（殊に少量多種の物品）に対しても、それぞれの要求性能・品質を充足・維持し管理することは勿論、今後ますますより高いクリーン精度（クラス）が要求される将来志向の中で、クリーンエアの送風方法が一つの大きなファクター（決め手）となっている。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、棚の背面に棚の高さ方向に対応させて外壁内面に沿ってソックダクトを縦に並列に配置し、同時にソックダクト前面かつ棚の背面に設けたメッシュ部材は、ソックダクトの前面を囲んで送風チャンバの空間を形成することによって、棚上の物品へのクリーンエアの流れ（風速・風量）を均一・均等、かつ静流・整流・低速化して層流となし、さらにソックダクトのもつフィルター効果を付加させ、いずれの棚の品種・状態の異なる物品に対しても、塵埃や温・湿調の精度を一段と向上・改善して循環させることを特徴とするクリーンストッカーを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のクリーンストッカーは、前後にフィルターを具備してクリーンエアを送風するファンと、棚の背面に前記棚の高さ方向に対応させて外壁内面に沿って縦に並列に配置されたソックダクトとにおいて、前記クリーンエアは前記ファンによって前記ソックダクトを経過して前記棚上の物品への送風を整流し、かつ風速を低速にして循環する構成とすることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の本発明によれば、棚の背面に棚の高さ方向に対応させて外壁内面に沿って縦に並列にソックダクトを配置することによって、棚上の物品へのクリーンエアの流れ（風速・風量）を均一・均等、かつ静流・整流・低速化して層流となして循環し、さらにソックダクトのフィルター効果を付加させて塵埃や温・湿度調節の精度を一段と向上・改善することができることになる。
【０００９】
つまり、ソックダクトをクリーンストッカーの棚の背面のクリーンエアの風路に用いることが決め手となって、その特有の効用を最大限に引き出して活用できることができる。すなわち、クリーンエアのソフトで静かな自然環境的な整流（層流）は、クリーン度（クラス）が向上し、温度（湿度）差や温度（湿度）変化を生じにくくする。したがって必要としていた多くの処理装置や管理設備が不要（低価額）となり、生産稼動効率や経済効果等も大きく改善することができる。
またソックダクトの点検・修理等のメンテナンス性も極めて容易になる。
【００１０】
請求項２に記載の本発明によれば、まず、ソックダクトの前面すなわち棚の背面にメッシュ部材を設けることによって、棚上の物品へのクリーンエアの流れ（風速・風量）を均一・均等、かつ静流・整流・低速化して層流（乱流のない一方向流）となり、さらにソックダクトのフィルター効果を付加させて塵埃や空調（温度と湿度）の精度を一段と改善して循環させることができる。
さらに本発明は、メッシュ部材が外壁内面のソックダクトを囲んで送風チャンバの空間を形成することによって、ソックダクト表面を出たクリーンエアの流れは、メッシュ部材に至るまでに送風チャンバの中で風速・風圧・風量・風方向・温度・湿度等のばらつき（差）や偏在（分布）等が緩衝・緩和されるので、クリーンエアはより一層、均一・均等化されて、高精度のクリーン度（無塵埃化）を維持することができる。
【００１１】
請求項３に記載の本発明によれば、フィルターとファンを棚の下部に設け、ソックダクト内のクリーンエアの流れの向きを下から上方へ送風することによって、シンプルな構成で高い強度のクリーンストッカーの全体構造となり、ファンの駆動も土台に強固な固定がなされているので、振動や騒音等が大きく緩和される。
また、中央のスタッカークレーンは両側の棚への物品の搬入・搬出を兼用でき、安価な構成とすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の本発明によれば、フィルターとファンを棚の上部に設け、ソックダクト内のクリーンエアの流れの向きを上から下方へ送風することによって、クリーンエアは層流（一方向流）となってクリーンストッカー内の風路を循環し、空調（温度・湿度の差異や変化）やクリーン度（無塵埃化）の作用効果が一層高精度化できる。つまり、棚毎の（個室的）管理が全体的に一層高精度に維持することができる。
【００１３】
請求項５に記載の本発明によれば、フィルターとファンを棚の前面の内壁の外に設け、ソックダクト内のクリーンエアの流れの向きを上から下方へ送風することによって、クリーンエアは層流（一方向流）となってクリーンストッカー内の風路を循環し、空調（温度・湿度の差異や変化）やクリーン度（無塵埃化）の作用効果が一層高精度化できる。
また、ドライコイル、フィルター、ファン等は、両側の棚用に兼用でき、安価な構成とすることができる。
【００１４】
請求項６に記載の本発明によれば、ソックダクトを外壁によって支持することにより、当該の外壁を取り外し、ソックダクトの交換、点検修理等のメンテナンスが、クリーンストッカーの外壁の外側の作業で実施できる。
【００１５】
請求項７に記載の本発明によれば、ソックダクトを外壁の開口部の外板によって支持することにより、当該の外板を取り外し、ソックダクトの交換、点検修理等のメンテナンスが、クリーンストッカーの外壁の外側の作業で実施できる。
また、ソックダクトの断面形状（半円形、円形、長方形等）や平面形状（骨骸形、楕円形、長方形等）を、要求に応じてより一層自在に変形させて設計することが可能となる。
【００１６】
請求項８に記載の本発明によれば、ソックダクトの一部を予備用とすることによって、ソックダクトのメンテナンス作業時に、メンテナンス対象の常用のソックダクトへのクリーンエアの送風を停止し、代わりに予備用のソックダクトへのクリーンエアの送風に臨時に切替え、つまりクリーンストッカーの運転を停止することなくメンテナンス作業を継続することが可能となる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例のクリーンストッカー１の要部の斜俯瞰図である。図２は、図１の同要部の縦断面略図である。
図３は、図１のクリーンストッカー１の配置状況を示す平面図である。
これらの図１、図２、図３において、１はクリーンストッカーを示し、（例えば、生産工程途中の）半導体ウエハ等の塵埃を極度に嫌う物品（図示しない）を保管・収納する棚２を内部に配置している。このクリーンストッカー１内を常に清浄に、かつ空調（温度・湿度）状態を維持するために、風路を所定のクリーンエア３が循環（各矢印方向にしたがって）している。このクリーンエア３の循環は、下部のファン４を駆動することによって為され、前後のプレフィルター５（清浄手段）およびＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ａｉｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）フィルター６（清浄手段）を通過することによってクリーンエア３（及びクリーンストッカー１）内に僅かに含まれている塵埃が濾過され、所定のクリーン度（クラス）が維持されている。ＨＥＰＡフィルター６を出たクリーンエア３は、ソックダクト７内へと送風される。
【００１８】
ソックダクト７は、言うまでもなく、かってデンマークで冷暖房（空調）用に開発（１９６５年）されたもので、繊維ダクト、布製ダクト、クロスダクト、エアソック等と別に呼称され、その材料は綿、麻等の天然繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン等の合成繊維であり、例えば０．１〜２００μｍの目の粗さに平織りして、この織編布の先端を閉じた筒状等に成形されている。その使用例としては食品等を冷蔵・冷凍保存する倉庫における冷却装置用に使用されたり、低温・恒温作業場やクリーンルームでの空調用等に使用されている。
このような用途の中でエレクトロニクス工場用、クリーンルーム用には、主にポリエステル繊維（モノフィラメント）のものが用いられている。
例えば、冷気をソックダクト７によって圧送する場合、圧送の吐出容量によりソックダクト７の風量が決まり、この風量とソックダクト７断面積により入口風速が求まる。そして入口風速に応じてソックダクト７内部の静圧が定まり、この静圧は例えば５〜１２ｍｍＡｑに設定される。また風量とソックダクト７全表面積により出口風速が定まり、この出口風速は例えば０．０６〜０．１ｍ／ｓｅｃに設定される。
このように、ソックダクト７は自在に設計（主に織り方、面積や形状、配置本数および送風量等）され得るものとなっている。
【００１９】
図１において、ソックダクト７は長尺物で、例えばその断面は半円形状とし、棚２の高さ方向に対応させて外壁８内面に沿って縦に並列に配置され、支持・固定（特定はしない）されている。この場合、外壁８は例えば所定数のソックダクト７毎（ブロック毎）に分割し、ソックダクト７のメンテナンス時には取り外しが可能とすることができる。またソックダクト７は、メンテナンスの利便性・稼動性等の観点より、常用（平時に使用する）と予備（平時は使用せず、風路を切替えてメンテナンス時や非常時に即応的に使用する）用とを適度に分けて配備する（図示しない）ことができる。
９は、棚２の背面を覆って構成されるメッシュ部材（整流板）であり、外壁８及びソックダクト７との間に送風チャンバ１０を形成している。即ち、ソックダクト７により、整流されたクリーンエア３は、一旦送風チャンバ１０内で風速・風量・風圧・風方向・温度・湿度等が平均化・均一化され、緩衝・緩和され、さらにメッシュ部材９によって高精度に整流・層流化されて、棚２へと送風される。
【００２０】
図２において、ドライコイル（冷却手段、空調手段）１１は、循環しているクリーンエア３を最適の温度・湿度に調整（空調）するためのものである。
同図において、クリーンストッカー１は、例えば中央部のスタッカークレーン１２を中心にした左右対称の構成（ただしこの場合、符号については右側部分の付与を省略しているが、左側部分の符号と全く同じである。なお、後述の図５、図６についても同様に左右対称の構成なので、右側部分の符号の付与は同様に省略する）としているが、別にいずれか片側だけの構成（後述の図５、図６についても同様に）であってもよいものである。
このスタッカークレーン１２は、その走行台車、走行路等とともに左右両側の棚２への収納物品の搬出・搬入用に兼用している。
このように本発明は、殊にソックダクト７と送風チャンバ１０、メッシュ部材９との相乗効果によって、クリーンエア３のクリーンかつ低風速（微風）の静かな自然的（自然と同等の）整流となし得ることができる。
【００２１】
クリーンエア３は、風路（クリーンストッカー１内での循環の気流路をいう。
以下同じ）にしたがってソックダクト７内を下から上方へ向けて流れている。
なお、棚２を流れた後のクリーンエア３の気流は、両側の棚２の中央部のスタッカークレーン１２部で両側から合流して下方へ流れ、次に下部で両側へ分流し、再び循環する。このとき必要に応じて外気を取り入れ、混合（以下、同じ）する。
【００２２】
図４は、図１の中のソックダクト７を示し、（Ａ）は外観の斜視図、（Ｂ）は横断面取付図、（Ｃ）は（Ｂ）の他例の横断面取付図である。
（Ａ）はソックダクト７の断面が半円形状（繊維材料からなる織編物を中空筒状に形成）の一例であり、クリーンエア３が下の開口部（上部は閉塞されている）から流入し、ファン４による所定の風圧で下から上方に向かって流れる。
（Ｂ）はソックダクト７が外壁８に固定・支持（特定しない）され、クリーンエア３が、ファン４によるクリーンエア３の内圧上昇にともない全周面（織り目の微細な孔）から放射線状に均等に整流され、低風速で流出する。
（Ｃ）はソックダクト７が、外壁８ａの開口部から外板１３によって固定・支持（例えば、螺子による）され、外気とは密封により遮断された他例を示したものである。この（Ｃ）の場合、断面が半円形状としているが、物品や棚２等の状況に応じて他の円形や長方形等、さらに平面形状についても、直線形の他に骨骸等の異形、楕円形、長方形等により一層自在に変形させた各種の設計（外板１３も同時に自在な形状を選択する）が可能となる。したがって、ソックダクト７のクリーニング（目詰まり）や交換・修理・点検・測定等の一切のメンテナンス作業が外壁８ａの外でできる利点がある。
【００２３】
ソックダクト７をクリーンストッカー１に用いた場合、ソックダクト７自体が本来有しているフィルター効果とともに、棚２上の物品への送風を整流し、かつ風速を均等にして循環することで、風速差（乱流）等によって生ずるクリーンストッカー１内の床、壁、部材・機器類等に付着・堆積している塵埃・粉塵等の巻き上げ（空気汚染の原因）を未然に防止でき、高精度のクリーン度（清浄化）が維持できる。と同時に、クリーンストッカー１内の温度差によって生じる温度分布弊害、湿度分布弊害（結露等）も未然に防止できる。
また、ソックダクト７に別の殺菌剤や防カビ剤をコートすることも可能である。
【００２４】
実施例１における測定（値）例を示せば、プレフィルター５直前のクリーンエア３の流速は１．５７ｍ／ｓｅｃ、静圧はソックダクト７のネック部分で１４７Ｐａ、メッシュ部材９（ポリメッシュ＃２００）直後の流速０．３５ｍ／ｓｅｃ時に１７Ｐａ程度となる。
ソックダクト７（並列に配置する）は、用途、容量、要求性能・品質等の客先の要望、設計上の条件等により設定され、所定の間隔を配して設置される。
【００２５】
（実施例２）
図５は、本発明の第２の実施例のクリーンストッカー２１の要部の縦断面略図である。
同図において、プレフィルター２５、ファン２４、ＨＥＰＡフィルター２６は、棚２２の上部に設置し、ファン２４によりソックダクト２７内のクリーンエア２３の流れの向きを上から下方へ送風し、棚２２に送風されたクリーンエア２３は棚２２の前面（を覆った）の内壁３３の内を降下し、次いで内壁３３の外を上昇して循環する風路とするものである。この場合、棚２２を流れた後のクリーンエア２３の気流は、両側の棚２２の内壁３３の外の下部で両側から合流し、そのまま内壁３３の外（同図の場合、クリーンストッカー２１の中央部）を上方へ流れ、次に上部で両側へ分流し、再び循環する。つまり、クリーンストッカー２１内のクリーンエア２３の気流は、その殆んど全てを層流（かつ、一方向流）とすることができる。
なお実施例２は、上述の実施例１と符号は異なる（名称は同じであるが、符号が異なる）が、ほぼ同様の構成・作用（図面により自ずと明白であり、説明を必要としない）であって、その説明を省略する。３２は、棚２２上の収納物品（図示しない）の搬入・搬出用のスタッカークレーンである。
【００２６】
（実施例３）
図６は、本発明の第３の実施例のクリーンストッカー４１の要部の縦断面略図である。
同図において、プレフィルター４５、ファン４４、ＨＥＰＡフィルター４６は、両側の棚２２の前面（を覆った）の内壁５３の外に設置し、ファン４４によりソックダクト２７内のクリーンエア４３の流れの向きを上から下方へ送風し、棚２２に送風されたクリーンエア４３は棚２２の前面の内壁５３の内を下降し次いで内壁５３の外を上昇して循環する風路とするものである。この場合、棚２２を流れた後のクリーンエア４３の気流は、両側の棚２２の前面の内壁５３の外の下部で両側から合流し、そのまま内壁５３の外（同図の場合、クリーンストッカー４１の中央部）を上方へ流れ、次に上部で両側へ分流し、再び循環する。つまり、クリーンストッカー４１内のクリーンエア４３の気流は、その殆んどが層流（かつ、一方向流）とすることができる。
なお実施例３についても、上述の実施例１，２と符号は異なる（名称は同じであるが、符号が異なる）が、ほぼ同様の構成・作用（図面により自ずと明白であり、説明を必要としない）であって、その説明を省略する。５２は、棚２２上の収納物品（図示しない）の搬入・搬出用のスタッカークレーンである。また、ドライコイル５１、ファン４４、プレフィルター４５、ＨＥＰＡフィルター４６は、両側の棚２２への送風用に共用するものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したとおり、請求項１、２に記載の本発明によれば、棚上の収納物品へのクリーンエアの流れ（風速・風量）を均一・均等、かつ静流・整流・低速化して層流となして循環し、さらにソックダクトのフィルター効果を付加させて塵埃や空調（温度と湿度）の精度を一段と改善することができるものである。
【００２８】
つまり、ソックダクトをクリーンストッカーの棚の背面のクリーンエアの風路に用いることが決め手となって、その有する効用を最大限に引き出して活用できることができる。すなわち、クリーンエアのソフトで自然環境的な整流（層流）は、クリーン度（クラス）が向上し、温度（湿度）差や温度（湿度）変化を生じにくくなる。したがって多くの処理装置や管理設備も不要となり、低価額で生産稼動効率や経済効果等が大きく改善される。またソックダクトの点検・修理等のメンテナンスも、極めて容易にできる。
さらにクリーンエアの流れはメッシュ部材に至るまでに送風チャンバの中で風速・風圧・風量・風方向・温度・湿度等のばらつき（差）や偏在（分布）等が緩衝・緩和されるので、クリーンエアはより一層、均一・均等化されて、高精度のクリーン度と無塵埃化とが維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のクリーンストッカーの要部の斜俯瞰図
【図２】図１の同要部の縦断面略図
【図３】図１のクリーンストッカーの配置状況を示す平面図
【図４】図１の中のソックダクトを示し、
（Ａ）は、外観の斜視図
（Ｂ）は、横断面取付図
（Ｃ）は、（Ｂ）の他例の横断面取付図
【図５】本発明の第２の実施例のクリーンストッカーの要部の縦断面略図
【図６】本発明の第３の実施例のクリーンストッカーの要部の縦断面略図
【符号の説明】
１，２１，４１…クリーンストッカー
２，２２…棚
３，２３，４３…クリーンエア
４，２４，４４…ファン
５，２５，４５…プレフィルター
６，２６，４６…ＨＥＰＡフィルター
７，２７…ソックダクト
８，８ａ，２８…外壁
９，２９…メッシュ部材（整流板）
１０，３０…送風チャンバ
１１，３１，５１…ドライコイル
１２，３２，５２…スタッカークレーン
１３…外板
３３，５３…内壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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