(57)【要約】【課題】  本発明は、作業負担を軽減し、作業時間を短縮し、さらに作業者の安全を確保しつつ、室内の湿度や空気清浄度を変動させることなく、低コストで、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床の堆積塵を除去することを可能とするクリーンルームおよびその底床清掃方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】  クリーンルームのグレーチングパネル下の底床の上に充電器を配設し、この充電器から電力供給を受けて自走することができ、清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する等の所定の機能を有する自律的床清掃装置を用いて、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床の堆積塵を除去することで、上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置に用いられる前記充電器を、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床上に配設したことを特徴とするクリーンルーム。
【請求項２】
電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置に用いられる前記充電器用の電力供給機構をクリーンルームのグレーチングパネル下に配設したことを特徴とするクリーンルーム。
【請求項３】
前記自律的床清掃装置が走行する範囲を所定の区画に制限するための障壁が、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床上に形成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のクリーンルーム。
【請求項４】
前記障壁が、赤外線で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のクリーンルーム。
【請求項５】
電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置を用いてクリーンルームのグレーチングパネル下の底床上の堆積塵を除去することを特徴とするクリーンルームの底床清掃方法。
【請求項６】
前記清掃機構における堆積塵を除去する部材に、ブラシ、粘着紙、不織布のいずれか一つを少なくとも用いていることを特徴とする請求項５に記載のクリーンルームの底床清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製品、精密機械、医薬品等の製造や検査に用いられるクリーンルームおよびその底床清掃方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ等の半導体製品、半導体製造装置等の精密機械、抗菌剤等の医薬品などの製造や検査においては、浮遊する塵埃が製品に付着して品質不良が発生することを防止するために、所定の空気清浄度に保たれたクリーンルーム内で上述の工程が行われている。
【０００３】
クリーンルームでは、空気中の塵埃を除去するため、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルタを通した清浄度の高い空気を室内に送り込み、室内から吸い込んだ空気を排気または循環させている。そして、外部からの塵埃の流入を防止するため、通常、室内気圧は外気圧より５〜１０Ｐａ程度高い、陽圧となっている。なお、半導体製品用のクリーンルームでは、空気清浄度のみならず、温度、湿度、化学物質濃度の管理も行われている。
【０００４】
ここで、高い空気清浄度が求められるクリーンルームには、層流方式が採用されている。層流方式のクリーンルームは、例えば、図３に示すように、作業エリア１０４の床が多数の格子状の開口部を持つグレーチングパネル１０５で構成されており、天井からのダウンフローの気流は、このグレーチングパネル１０５の開口部を通してグレーチングパネル下に導かれ、浮遊する塵埃をグレーチングパネル下エリア１０７に集積させる構造になっている。
【０００５】
このような構造のため、作業エリア１０４で作業者が歩いても、グレーチングパネル下の底床１０８の堆積塵を巻き上げることは無く、作業エリア１０４内の空気清浄度を高い状態で保つことができる。
【０００６】
上述のようなクリーンルームにおいては、グレーチングパネル下に集積される落下塵は底床１０８の床面上に堆積するため、この堆積塵を定期的に清掃除去する必要がある。この清掃の際には、作業エリア１０４側からグレーチングパネル１０５を外し、底床１０８の床面を露出させてから、堆積塵の除去や、床面の清掃を行っていた。
【０００７】
ここで、高い空気清浄度が求められるクリーンルームでは、底床１０８からグレーチングパネル１０５までの高さが、例えば、１．５ｍ程度であるため、上記清掃には、グレーチングパネル下エリア１０７に作業者が降りて作業する必要があった。
【０００８】
しかしながら、グレーチングパネル１０５は、通常、材質が金属製で重量が重いため、清掃範囲すべてのグレーチングパネル１０５を人手によって外す場合は、作業者にとって大きな負担となり、作業時間も長くなっていた。また、グレーチングパネル１０５の着脱作業時に作業者が怪我をする危険性もあった。
【０００９】
一方、装置や配管の関係で一部のグレーチングパネル１０５のみを外す場合は、清掃作業する作業者は中腰姿勢での作業となり、グレーチングパネル下エリア１０７内に配設されている配管１０９等に足をとられたり、外していないグレーチングパネル１０５に頭をぶつけたりするなどの危険性があった。
【００１０】
そこで、上述の危険性を回避する清掃方法として、作業者による清掃作業を行わずに、グレーチングパネル下エリア１０７にシャワー設備を設け、シャワー水で底床１０８の堆積塵を洗い流す清掃方法や（特許文献１）、清掃時にはグレーチングパネル１０５の開口部を遮蔽し、グレーチングパネル下エリア１０７の空気をバキューム排出口から吸い込むことにより、底床１０８の堆積塵を除去する清掃方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１８７６７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献１、並びに特許文献２に記載の清掃方法は、いずれも設備コストが高額になり現実的ではない。また、上述の特許文献１の清掃方法では、クリーンルーム内の湿度が変動してしまう恐れがあり、特許文献２の清掃方法では、清掃中は室内がダウンフローにならず、また清掃前後で室内気圧が変動し、乱流も生じてしまい、却って空気清浄度を下げてしまう恐れがある。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、底床清掃の作業負担を軽減し、作業時間を短縮し、さらに作業者の安全を確保しつつ、室内の湿度や空気清浄度を変動させることなく、低コストでクリーンルームのグレーチングパネル下の底床の堆積塵を除去することを可能とするクリーンルームおよびその底床清掃方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、種々研究した結果、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床に充電器を配設し、この充電器から電力供給を受けて自走することができ、清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する等の所定の機能を有する自律的床清掃装置を用いてクリーンルームのグレーチングパネル下の底床の堆積塵を除去することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
【００１５】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置に用いられる前記充電器を、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床上に配設したことを特徴とするクリーンルームである。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る発明は、電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置に用いられる前記充電器用の電力供給機構をクリーンルームのグレーチングパネル下に配設したことを特徴とするクリーンルームである。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記自律的床清掃装置が走行する範囲を所定の区画に制限するための障壁が、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床上に形成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のクリーンルームである。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記障壁が、赤外線で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のクリーンルームである。
【００１９】
また、本発明の請求項５に係る発明は、電気的駆動力による自走機構、前記自走機構に電力を供給し充電可能な内部電源機構、前記内部電源機構に電力を供給する充電器との通信機構、前記自走機構により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構、前記自走機構により走行する経路における障害物を検知する検知機構、および前記自走機構、前記内部電源機構、前記通信機構、前記清掃機構、前記検知機構を制御する制御機構、を備え、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電する自律的床清掃装置を用いてクリーンルームのグレーチングパネル下の底床上の堆積塵を除去することを特徴とするクリーンルームの底床清掃方法である。
【００２０】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記清掃機構における堆積塵を除去する部材に、ブラシ、粘着紙、不織布のいずれか一つを少なくとも用いていることを特徴とする請求項５に記載のクリーンルームの底床清掃方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、クリーンルームのグレーチングパネル下の底床に堆積する堆積塵の清掃は、自律的床清掃装置を用いて行われるため、グレーチングパネル下エリアに作業者が降りて中腰姿勢で清掃作業を行う必要は無くなり、それゆえ、外していないグレーチングに頭をぶつけるなどの危険性も大幅に減少する。
【００２２】
また、清掃範囲すべてのグレーチングパネルを人手によって着脱する必要は無く、グレーチングパネルを外して行う作業は、自律的床清掃装置に回収された堆積塵を自律的床清掃装置から廃棄する作業のみであり、かつ、その際、外すグレーチングパネルは充電器を配設した箇所のみであるため、作業負担は大幅に軽減され、作業時間もわずかであり、作業者が怪我する危険性も極めて低くなる。
【００２３】
また、上述のようなシャワーやバキューム排出を使わないため、クリーンルーム内の湿度や空気清浄度に影響を及ぼすこともなく、低コストで清掃を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るクリーンルームの例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る自律的床清掃装置の例を示す構成図である。
【図３】従来のクリーンルームの例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（クリーンルーム）
まず、本発明に係るクリーンルームについて説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係るクリーンルームの例を示す構成図である。図１に示すように、本発明に係るクリーンルーム１は、天井部エリア２と作業エリア４の間にＨＥＰＡフィルタ３を備えており、清浄な空気が、作業エリア４の天井側から床側へ流れるようになっている。
【００２７】
作業エリア４の床は、多数の格子状の開口部を持つグレーチングパネル５で構成されており、天井からのダウンフローの空気は、このグレーチングパネルの開口部を通してグレーチングパネル下に導かれ、浮遊する塵埃をグレーチングパネル下エリア７に集積させる構造になっている。
【００２８】
そして、グレーチングパネル下エリア７に流れた空気は、排気口１０に吸い込まれ、一部はクリーンルーム外部に排気されるが、残りは循環ファン１２により循環路１１を経て吹出口１３から天井部エリア２に循環される。
【００２９】
グレーチングパネル５の下には、グレーチングパネル５を支える支柱６があり、通常、グレーチングパネル下エリア７には、作業エリア４のスペースを有効に使うため、各種の配管９が納められている。
【００３０】
そして、本発明に係るクリーンルーム１においては、さらに、自律的床清掃装置に用いられる充電器１４が、グレーチングパネル下エリア７の底床８の上に配設されている。なお、図示はしていないが、充電器１４用の電力供給機構（例えば、電源コンセント）もグレーチングパネル下エリア７に設けられている。
【００３１】
上述の充電器１４が、グレーチングパネル下エリア７の底床８の上に配設されているため、本発明に係るクリーンルームにおいては、自律的床清掃装置が、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器に走行して自己充電することが可能となる。
【００３２】
また、本発明に係るクリーンルーム１においては、自律的床清掃装置が走行する範囲を所定の区画に制限するための障壁が、クリーンルームのグレーチングパネル下エリア７内に形成されていることが好ましい。その主な理由は、自律的床清掃装置が充電器１４と通信できなくなる距離まで離れてしまうことを防止するためであり、その他にも、望まない領域に自律的床清掃装置が進入するのを防止するためや、効率良く所定の時間内に清掃を終わらせるため等の理由がある。
【００３３】
上記の障壁は、通常の有体物からなる壁や柵の他に、赤外線等の無体物で形成されていてもよい。例えば、自律的床清掃装置の外周に圧力センサを設けることにより、有体物からなる壁や柵に接触することで障壁の存在を感知させることができ、また、赤外線センサを備えることで、目に見えない赤外線の障壁も感知させることができる。
（自律的床清掃装置）
次に、本発明に係る自律的床清掃装置について説明する。
【００３４】
図２は、本発明に係る自律的床清掃装置の例を示す構成図である。図２に示すように、本発明に係る自律的床清掃装置２０は、電気的駆動力による自走機構２１、前記自走機構２１に電力を供給し充電可能な内部電源機構２２、前記内部電源機構２２に電力を供給する充電器１４との通信機構２３、前記自走機構２１により走行する面上の堆積塵を除去する清掃機構２４、前記自走機構２１により走行する経路における障害物を検知する検知機構２５、および前記自走機構２１、前記電源機構２２、前記通信機構２３、前記清掃機構２４、前記検知機構２５を制御する制御機構２６、を備えており、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で前記充電器１４に走行して自己充電することができるようにプログラムされている。
【００３５】
本発明に係る自律的床清掃装置は、内部電源機構２２を備えているため、清掃中に電源用のコードが支柱などに絡まるような不具合を防止できる。内部電源機構２２には、例えば、ニッケル水素バッテリー、リチウムイオンバッテリーなどを用いることができる。
【００３６】
自走機構２１は、上述の内部電源機構２２からの電力を受けて、例えば、モーター駆動により車輪を回転させる構成を有しており、少なくとも１つの車輪は進行方向を変えることができる構成になっている。
【００３７】
また、本発明に係る自律的床清掃装置は、充電器１４との通信機構２３を備えており、自動で前記充電器１４に走行して自己充電することができる。
【００３８】
検知機構２５は、走行する経路における障害物を検知するものであり、例えば、外周に設けられた圧力センサにより、壁や柵に接触して障壁の存在を感知することができ、また、赤外線センサを備えることで、目に見えない赤外線の障壁を感知することもできる。
【００３９】
清掃機構２４は、例えば、自律的床清掃装置の裏側に、ブラシ、粘着紙、不織布などの清掃部材を設けて、走行に伴って床面上の堆積塵などを除去する構成とすることができる。ブラシ、粘着紙、不織布のいずれも回転式の構造とし、自律的床清掃装置の走行に伴って回転する構成としてもよい。また、清掃機構２４は、クリーンルームの清浄度に影響を与えない程度の排気で堆積塵を吸引する構成としてもよい。
【００４０】
自律的床清掃装置は、上記の清掃機構のいずれか一つのみを備えていてもよく、また、異なる清掃機構を複数備えていてもよい。
（底床清掃方法）
次に、本発明に係るクリーンルームの底床清掃方法について説明する。
【００４１】
上述の自律的床清掃装置、および充電器は、グレーチングパネル下エリアの底床上に置かれており、作業エリアからのリモコン操作や、指定時刻に自動で清掃開始するプログラム操作などにより自律的床清掃装置を運転できるため、通常の定期清掃では、作業者がグレーチングを外してグレーチングパネル下エリアに入る必要は無い。
【００４２】
自律的床清掃装置は、上述のように、自走機構、内部電源機構、通信機構、清掃機構、制御機構を備え、自走してグレーチングパネル下の底床上の堆積塵を除去する。
【００４３】
そして、自律的床清掃装置は、所定の清掃の終了、若しくは所定の電力残量に応じて自動で充電器に走行して自己充電するため、通常の定期清掃では、作業者が行う作業は、自律的床清掃装置が集めた堆積塵をクリーンルーム外へ廃棄することのみである。
【００４４】
本発明に係る自律的床清掃装置は自動で充電器に戻ってくるため、この廃棄作業の際も、着脱する必要のあるグレーチングパネルは、充電器を配設した箇所のみである。
【００４５】
上述のように、本発明に係るクリーンルームの底床清掃方法によれば、従来の方法に比べ、作業負担は大幅に軽減され、作業時間もわずかであり、作業者が怪我する危険性も極めて低くなる。
【００４６】
以上、本発明に係るクリーンルームおよびその底床清掃方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
自律的床清掃装置としてアイロボット社製、ルンバ（登録商標）５７７を用い、底床からグレーチングパネルまでの高さが１．５ｍの層流方式のクリーンルーム（クラス１００）の底床の上に、充電器を設置し、底床面積５ｍ×５ｍの区画を本発明に係るクリーンルームの底床清掃方法で清掃し、作業エリアの空気清浄度への影響をパーティクルカウンター（ＰＡＲＴＩＣＬＥ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ社製、ＬＡＳＡＩＲ  ＩＩ１１０）で測定した。
【００４８】
上述の清掃区画においては、グレーチングパネルを支える支柱が、１ｍ間隔で１６本あるため、電源コード付きの掃除機を用いた人手による清掃作業では、支柱に電源コードが絡まってしまうなどの不具合が生じていたが、上述の自律的床清掃装置を用いた清掃では、バッテリー駆動のため上述のような電源コードが絡むといった不具合は生じず、自律的床清掃装置は、上記支柱に接触するものの、支障なく清掃を続け、清掃開始から約１時間で充電器に自動で帰還した。
【００４９】
空気清浄度測定は、作業エリアに設置した上記パーティクルカウンターを用いて、サンプリングレート（捕集体積／時間）０．８３３ｆｔ3／ｍｉｎ、サンプリング総体積１００ｆｔ3、測定粒径０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、５．０μｍの条件で、無人の状態で清掃開始から２時間測定した。その結果、粒径０．１μｍ〜５．０μｍでパーティクルの増加は検出されず、本発明によれば、作業エリアの空気清浄度を劣化させずにクリーンルームの底床の清掃を行うことができることを確認した。
【符号の説明】
【００５０】
１、１００  クリーンルーム
２、１０２  天井部エリア
３、１０３  ＨＥＰＡフィルタ
４、１０４  作業エリア
５、１０５  グレーチングパネル
６、１０６  支柱
７、１０７  グレーチングパネル下エリア
８、１０８  底床
９、１０９  配管
１０、１１０  排気口
１１、１１１  循環路
１２、１１２  循環ファン
１３、１１３  吹出口
１４  充電器
２０  自律的床清掃装置
２１  自走機構
２２  電源機構
２３  通信機構
２４  清掃機構
２５  検知機構
２６  制御機構
【図１】
2012065720.tif 000003
【図２】
2012065720.tif 000004
【図３】
2012065720.tif 000005