(57)【要約】      （修正有）【課題】走行スペースの上部で空気の逃げ場がないため、棚内の物品が汚染されることを防止する。【解決手段】搬送装置１２の走行スペースに沿って棚２２を複数設けると共に、棚２２の背面側から走行スペース側への清浄ガスの給気路と、走行スペースの下部からの第１の排気路とを設ける。さらに走行スペースの上部に第２の排気路を設ける。清浄ガスは例えばクリーンエア（清浄空気）であるが、窒素ガス等でも良い。第２の排気路は常時排気するものでも、走行スペースの上部で気圧が増す際にのみ排気するものでも良い【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置の走行スペースに沿って棚を複数設けると共に、棚の背面側から走行スペース側への清浄ガスの給気路と、走行スペースの下部からの第１の排気路とを設けた自動倉庫において、
走行スペースの上部に第２の排気路を設けたことを特徴とする、自動倉庫。
【請求項２】
走行スペース上部の第２の排気路は、搬送装置の走行方向に沿って配置され、かつ走行スペース内の気圧に応じて開閉する複数のダンパを備えていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
【請求項３】
走行スペース上部の第２の排気路は、搬送装置の走行方向に沿って配置され、かつ搬送装置の位置と移動方向に応じて排気量が変化する複数のファンを備えていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
【請求項４】
走行スペースの少なくとも一端部において、搬送装置の走行方向の長さ当たりの、走行スペースからの排気能力が、走行スペースの中間部よりも高くされていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動倉庫に関し、特にダストによる保管物品の汚染を防止するようにした自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、FPD（フラット・パネル・ディスプレイ）等のように、ダストを嫌う物品を保管する自動倉庫では、搬送装置の走行スペースの下部から空気を吸引し、フィルタで処理し、ラックの背面からラック内へ循環させることが知られている（特許文献１：JPH06-24507A）。また自動倉庫の外部のクリーンエアを利用するため、自動倉庫の上部に空気導入孔を設けてラックの背面側へクリーンエアを取り込み、ラック→走行スペース→走行スペース下部の排気口の順に移動させることが知られている（特許文献２：JP2817605B）。これらの自動倉庫では、気流は走行スペース内を下向きに流れ、ラック内ではラックの背面側から前面の走行スペース側へ流れている。
【０００３】
搬送装置が走行すると、走行方向前方で空気（雰囲気）が圧縮され。また走行方向後方では負圧が生じて、その結果気流の乱れが生じる。これらのことは特許文献３：JP2009-184776Aで考慮され、搬送装置の走行方向前方から後方に渡る範囲で、ラックへの給気量と走行スペースからの排気量とを最大にすることが開示されている。しかしながら発明者は、走行スペースの上部では空気の逃げ場が無いため、搬送装置の走行で圧縮された空気はラック内に侵入しやすくなることに着目し、この発明に到った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】JPH06-24507A
【特許文献２】JP2817605B
【特許文献３】JP2009-184776A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、走行スペースの上部に空気の逃げ場を設けることにより、棚内の物品の汚染をより確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、搬送装置の走行スペースに沿って棚を複数設けると共に、棚の背面側から走行スペース側への清浄ガスの給気路と、走行スペースの下部からの第１の排気路とを設けた自動倉庫において、走行スペースの上部に第２の排気路を設けたことを特徴とする。清浄ガスは例えばクリーンエア（清浄空気）であるが、窒素ガス等でも良い。第２の排気路は常時排気するものでも、走行スペースの上部で気圧が増す際にのみ排気するものでも良い。
【０００７】
搬送装置が走行スペース内を走行すると、走行方向前方で空気が圧縮されるため排除圧が生じる。特に走行スペースの上部では空気の逃げ場がないため、棚へ空気が侵入しやすくなる。これに対して走行スペースの上下から排気すると、走行スペース内の気圧を絶えず棚内の気圧よりも低く保ち、走行スペースから棚への空気の逆流を確実に防止できる。なおこの明細書で、排除圧は空気が圧縮されたことによる気圧の増加分を意味し、気圧は静圧を意味する。
【０００８】
好ましくは、走行スペース上部の第２の排気路は、搬送装置の走行方向に沿って配置され、かつ走行スペース内の気圧に応じて開閉する複数のダンパを備えている。このようにすると、走行スペースの上部で気圧が増すと、自動的にダンパを開いて排気量を増すことができる。
また好ましくは、走行スペース上部の第２の排気路は、搬送装置の走行方向に沿って配置され、かつ搬送装置の位置と移動方向に応じて排気量が変化する複数のファンを備えている。このようにすると、搬送装置の位置と移動方向は容易に分かるので、走行スペースの上部で気圧が増した後、排気量を増すまでの遅れを小さくできる。
【０００９】
発明者は走行スペースの端部では空気の逃げ場がないため、搬送装置により圧縮された空気が棚へ特に侵入しやすくなることを見出した。そこで、走行スペースの少なくとも一端部において、搬送装置の走行方向の長さ当たりの、走行スペースからの排気能力を、走行スペースの中間部よりも高くする。すると走行スペースの端部で空気が棚内へ侵入することを防止できる。
【００１０】
発明者は、数値シミュレーションで自動倉庫内の気流を調べ、走行スペースの上下に排気路を設けることにより、棚内の物品の汚染をより確実に防止できることを確認した。また走行スペース端部での排気能力を増すことにより、端部の棚の汚染を防止できることを確認した。さらに実施例の自動倉庫の縮小模型を製作し、可視化により気流を調べた。そして数値シミュレーションと同様の結果が得られることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の自動倉庫を天井を除いて示す平面図
【図２】実施例の自動倉庫の正面図
【図３】実施例の自動倉庫を一方のラックを除いて示す側面図
【図４】スタッカークレーンによる排除圧と負圧、並びに給気と排気とを示す側面図
【図５】スタッカークレーンによる排除圧と負圧、並びに給気と排気とを示す正面図
【図６】自動倉庫の端部での空気の圧縮及び膨張、及びこれに対する給気と排気とを示す図
【図７】天井等に設けるファンフィルタユニットのモデル図
【図８】圧力ダンパのモデル図
【図９】微差圧センサを用いたダンパのモデル図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
【実施例】
【００１３】
図１〜図９に、実施例の自動倉庫２とその変形とを示す。各図において、４は走行スペースで、その左右両側もしくは左右一方にラック６が設けられ、ラック６は個別の棚２２，２３の集合体である。またラック６にはフラット・パネル・ディスプレイ（FPD）の処理装置８、あるいは半導体の処理装置などを接続してもよい。走行スペース４には例えば走行レール１０を設け、搬送装置としてのスタッカークレーン１２を走行させる。なおスタッカークレーン１２に代えて、無人搬送車、有軌道台車等の任意の搬送装置を用いることができ、その走行方向は図１の長手方向である。
【００１４】
スタッカークレーン１２は、台車１４とマスト１６並びにマスト１６に沿って昇降する昇降台１８を備え、昇降台１８はFPDなどのカセット２０を移載するため、スカラアーム、スライドフォーク等の移載装置を備えている。ラック６には多数の棚２２，２３が設けられ、このうち棚２３は、ラック６の端部の棚、言い換えると走行スペース４の端部の棚である。ここで棚は物品を保管する単位となるスペースを意味し、間口とも呼ばれる。ラック６，６の、走行スペース４から見た背面側に、給気路２４，２４が設けられ、例えば個々の棚２２，２３毎にファンフィルタユニット２６が設けられて、給気路２４からの空気を処理し、クリーンエアとして棚２２，２３へ供給する。
【００１５】
実施例では保管する物品を、FPDあるいは半導体などのカセットとするが、物品の種類は任意である。カセット２０を保管する空気はクリーンエアとするが、窒素ガスなどでもよい。さらに自動倉庫２は局所クリーンの条件で用いられ、自動倉庫２の外部は必ずしもクリーンではないものとする。しかし自動倉庫２の外部もクリーンな環境としてもよい。
【００１６】
３０はコントローラで、自動倉庫２を管理し、具体的にはスタッカークレーン１２に走行、昇降、物品の移載の指令を与え、指定した棚と棚との間でカセット２０を搬送させる。なお棚２２，２３以外に、自動倉庫２の外部との出入口となるステーションを設けても良い。またコントローラ３０は、スタッカークレーン１２の現在位置と移動方向並びに速度、昇降台１８の高さ位置と昇降方向並びに昇降速度を管理し、これらに応じて走行スペース４からの排気と、ラック６への給気とを制御する。なおラック６への給気量は固定でも良い。以下に走行スペース４への給排気について説明する。
【００１７】
図２〜図６の３２は自動倉庫２の天井で、天井３２のうちで少なくとも走行スペース４の上部に排気装置３４が設けられ、走行スペース４から外部へ排気する。またラック６の底部にファン３６を設け、走行スペース４の下部の空気を、給気路２４へ循環させると共に、一部を排気口３８から自動倉庫２の外部へ排気する。なおファン３６を設けないことも可能である。例えば、ファンフィルタユニット２６により走行スペース４の下部の空気を給気路２４側へ引き込むことにより、走行スペース４の下部から排気するようにしても良い。また排気装置３４からの空気もフィルタなどで浄化し、給気路２４へ循環させてもよい。さらに排気装置３４の集合が第２の排気路、ファン３６と排気口３８との対の集合が第１の排気路である。また図１に示すように、走行スペース４の床面に排気口３９を設けて排気してもよい。ファンフィルタユニット２６は原則として棚２２毎に設けるが、半導体カセットなどのように比較的小さな物品を保管する場合、数棚程度毎にファンフィルタユニット２６を設けても良い。即ち棚２２，２３毎にファンフィルタユニット２６を設ける必要はない。
【００１８】
スタッカークレーン１２の機体長は、走行方向に沿ったカセット２０の長さよりも長くなる。このため走行スペース４の両端に棚２３に面しないスペースが生じ、好ましくはこのスペースにも排気装置４０を設ける。なお排気装置４０は走行スペース４の少なくとも一端に設け、好ましくは両端に設ける。また排気装置４０を設ける代わりに、走行スペース４の端部の棚２３の位置で、排気装置３４及びファン３６の能力を、走行スペースの中間に沿った部分よりも高くしても良い。何れの場合も、棚２３の位置で、ファンフィルタユニット２６の給気能力を、棚２２に対する位置よりも高くすることが好ましい。
【００１９】
図２〜図６において、白抜きの矢印はクリーンエアあるいは排気装置３４で処理済みの空気の流れを表し、ハッチングを付した矢印は、走行スペース４内で汚染させれている可能性がある空気の流れを示す。走行スペース４の中間部での空気の流れを、図４，図５に示す。図４の左から右へとスタッカークレーン１２が移動すると、その走行方向前方で空気が圧縮されて排除圧が生じる。一方スタッカークレーン１２の後方では、逆に負圧が生じる。排除圧と負圧とは、台車１４の前後で最大となり、昇降台１８の前後でも大きくなり、これ以外の位置ではやや小さくなる。棚２２にはファンフィルタユニットからクリーンエアが給気されているが、クリーンエアの気圧よりも排除圧が高くなると、走行スペース４内の空気が棚２２内に侵入する。特に排気路３４を設けない場合、走行スペース４の上部で気圧が増し、棚２２内のカセット２０が汚染される可能性がある。例えば走行スペース４の中間部から上部へ向かう気流、あるいは空気の波が生じると、天井の部分で気流が行き詰まり、動圧が静圧に転換されて気圧が増し、棚２２へ逆流する。
【００２０】
これに対して実施例では、走行スペース４内の空気を下部のファン３６と上部の排気装置３４とから排気する。このため行き止まりとなる気流、あるいは行き止まりとなる空気の波等が生じず、走行スペース４内で局所的に気圧が増すことが抑制される。その結果、棚２２内へ走行スペース内の空気が逆流することが無くなる。このことは端部の棚２３でも同様である。スタッカークレーン１２の走行方向後方では負圧が生じ、負圧自体は棚２２内の物品を汚染しないが、負圧が解消する過程で気流の乱れが生じ、これに伴って走行スペース４内の空気が棚２２内に侵入する。そこでスタッカークレーン１２の走行方向後方で、棚２２への給気量を増して負圧を速やかに解消すると共に、負圧の消滅時に生じる乱れた気流をファン３６と上部の排気装置３４とにより排気する。従って、走行方向前方と同様に後方でも、走行スペース４内の空気が棚２２，２３内に侵入することを防止できる。
【００２１】
以上のことは、次のように言い換えることができる。走行スペース４から棚２２，２３へ空気が侵入することを防止するための条件は、棚２２，２３内の気圧が走行スペース４内の気圧よりも常に高いことである。そこで走行スペース４の下部のファン３６と上部の排気装置３４の双方から排気を行うことにより、走行スペースの上部あるいは下部等で局所的に気圧が増すことを防止し、常に棚２２，２３内の気圧を走行スペース４の気圧よりも高くする。またスタッカークレーン１２の走行方向後方では、棚２２，２３への給気量を増して負圧を解消し、負圧が解消する際の乱れた気流をファン３６と上部の排気装置３４とで排気する。
【００２２】
図６に端部の棚２３に特有に問題を示す。なお実施例ではFPDのカセット２０を保管するので、文字通りに最端部の棚２３のみを対象とするが、半導体カセットなどのように小さな物品の場合、端部から２〜数間口程度の領域で同様の処理を施す。図６の左から右へとスタッカークレーン１２が走行すると、走行スペース４内の端部の空気が圧縮される。走行スペース４の中央部と異なり、端部では圧縮された空気の逃げ場がない。このため排除圧がより高くなる。逆にスタッカークレーン１２が図６の右から左へと移動すると、端部の空気が急激に膨張して強い負圧が生じる。以上のように、走行スペース４の端部で、スタッカークレーン１２の移動による影響がより著しくなる。
【００２３】
そこで例えば端部の棚２３に対し、排気装置３４及びファン３６の排気能力をより高くする。あるいは走行スペース４の両端部に排気装置４０を設けて、圧縮された空気を排気する。ここで必要なことは、スタッカークレーン１２の走行方向に沿った長さ当たりの排気能力を、走行スペース４の中間部よりも高くすることである。なお上記に加えて、端部の棚２３ではファンフィルタユニットからの給気能力も、中間部の棚２２よりも高くすることが好ましい。
【００２４】
図７〜図９に、排気装置３４，４０の例を示す。図７の排気装置３５では、走行スペース４側にフィルタ４３を、外部スペース４２側にファン４４を設け、コントローラからの制御信号によりファン４４を制御する。このようにしてスタッカークレーンの位置と走行方向並びに走行速度、昇降台１８の位置と昇降方向並びに昇降速度などに応じ、ファン４４からの送風量を制御して排気量を制御する。これらのデータはコントローラにとって既知であるので、速やかに排気量を制御できる。フィルタ４３の役割は、ファン４４を停止している際に、ファンの羽根と羽根の間から外気が侵入する際に汚染物質を除くことで、ファン４４にシャッタ等を追加すると不要になる。排気装置４０も排気装置３５と同様に構成できるが、排気装置４０ではファン４４を逆転自在にし、スタッカークレーンが端部から立ち去る際に、外部スペース４２の空気をフィルタ４３で処理して走行スペース４へ給気してもよい。
【００２５】
図８は圧力ダンパ４６を示し、圧力ダンパ４６は走行スペース４の天井などに設けた開口４５に、スタッカークレーン１２の走行方向に沿って複数個設置される。排気装置３４，４０を全て圧力ダンパ４６で構成しても良く、一部を固定の排気量のファンで、他を圧力ダンパ４６で構成しても良い。４７は可動部で、閉じる側へ弾性体４８により付勢され、開閉軸４９を中心に開閉自在である。そして圧力ダンパ４６では、例えば５パスカル程度の気圧差が走行スペース４と外部スペース４２との間に生じると、可動部４７が開き排気する。このようにすると制御無しで走行スペース４からの排気量を調整でき、特に排気量が固定の排気ファンと組み合わせると、スタッカークレーンの走行に応じて、安価にかつ自動的に排気量を調節できる。
【００２６】
図９は微差圧センサ５４を用いたダンパ５０を示し、図８と同じ符号は同じものを表す。５２は駆動用のモータで、可動部４７を開閉し、５４は微差圧センサで、走行スペース４と外部スペース４２間の差圧を検出する。このようなセンサでは、例えば走行スペース４側と外部スペース４２側との間にダイヤフラムを配置し、気圧の差に基づくダイヤフラムの変形を検出する。そして気圧の差に応じて、可動部４７を開閉する。ダンパ５０は排気量が固定の排気ファンと組合せても良く、また排気装置３４，４０のいずれにも用いることができる。
【００２７】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  走行スペース４の上部に排気装置３４を設けることにより、走行スペース４の上部で逃げ場が無くなった空気が棚２２，２３内に侵入することを防止する。
(2)  走行スペース４の端部で、排気能力を他の部分よりも高くすることにより、走行スペースの端部で圧縮された空気が、端部の棚２３に進入することを防止する。
(3)  排気装置３４，４０として、図７の排気装置３５を用いると、スタッカークレーンの位置と速度等に応じて、制御遅れ無しに排気量を調整できる。
(4)  図８，図９のように、メカニカルに開閉するダンパ４６，５０を用いると、走行スペース４内の気圧が増した際に排気を行うことができ、制御が不要である。
(5)  排気装置３４，４０として、排気量が固定の排気ファンと、ダンパ４６またはダンパ５０を組み合わせると、排気量を自動的に調整できる。
【符号の説明】
【００２８】
２          自動倉庫
４          走行スペース
６          ラック
８          処理装置
１０        走行レール
１２        スタッカークレーン
１４        台車
１６        マスト
１８        昇降台
２０        カセット
２２，２３  棚
２４        給気路
２６        ファンフィルタユニット
３０        コントローラ
３２        天井
３４，３５  排気装置
３６        ファン
３８，３９  排気口
４０        排気装置
４２        外部スペース
４３        フィルタ
４４        ファン
４５        開口
４６        圧力ダンパ
４７        可動部
４８        弾性体
４９        開閉軸
５０        ダンパ
５２        モータ
５４        微差圧センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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