(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程ラインの上部に設置され、フィルタが搭載され、下側部が工程ラインの内側に下向き突出されたフィルタフレームに挿入可能な広さを有する遮断板と、
この遮断板の下面に設けられ、前記フィルタフレームの内壁に一定の間隔で対向するように形成された支え部と、
空気の出入口を有し、前記支え部の周りに沿って設けられ、前記フィルタフレームと密着して気密を維持するチューブと
を具備することを特徴とするクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項２】
前記支え部は前記フィルタフレームの各方向の内壁に対向する複数個の板を結合して形成され、前記チューブが位置する部位の形状が凹むように形成されたことを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項３】
前記支え部の上端部が前記遮断板の縁部に一体に取着されたことを特徴とする請求項２記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項４】
前記支え部は前記遮断板の下面に対向する上板と、この上板周縁から下側に延長形成された側壁及びこの側壁の下端部に外側に突出形成された鍔部とから形成されることを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項５】
前記支え部の下側の所定位置に取っ手が備えられたことを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項６】
前記チューブは弾性ポリマ材質で形成されることを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項７】
前記チューブは二つが二層構造で設置されることを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項８】
前記フィルタフレームの角の部位とこれに対応する前記チューブの角の部分との間の隙間を防止するシーリング部材を備えることを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項９】
前記遮断板内に透明な確認窓が形成されたことを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１０】
前記遮断板と前記上板中心部位に所定の大きさの孔が形成され、この孔を覆って前記遮断板と前記上板との間に透明体を設けることにより、前記遮蔽板内に透明の確認窓が形成されたことを特徴とする請求項４記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１１】
前記透明体は非帯電性の透明なアクリルで形成されることを特徴とする請求項１０記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１２】
前記フィルタフレームの下側部位にリングが設けられ、一方前記支え部の下側部位には前記リングとペアーになる掛け部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１３】
前記上板の孔内に前記透明体の底面を支持するように支持桟が形成されたことを特徴とする請求項１０記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１４】
前記透明体の中心部位とこれに対応する前記支持桟部分に所定の大きさの孔が形成され、この孔を貫通する容器形状の支持部材が設けられ、この支持部材の内部にフィルタが設置されることを特徴とする請求項１３記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１５】
工程ラインの上部に設置され、フィルタが搭載され、下側部が工程ラインの内側に下向き突出されたフィルタフレームに挿入可能である広さを有し、前記フィルタフレームの内壁に対向する外側壁を備え、中央の貫通部の内側の壁に補助フィルタを搭載するための突起を備えた仮設フレームと、
空気の出入口を有し、前記仮設フレームの外側壁の周りに沿って設けられ、前記フィルタフレームと密着して気密を維持するチューブと、
前記仮設フレームの中央の貫通部に挿入され、前記突起に支持されて設置される補助フィルタと
を具備することを特徴とするクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１６】
前記仮設フレームの下側の所定位置に取っ手が形成されたことを特徴とする請求項１５記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【請求項１７】
前記フィルタフレームの角の部位とこれに対応する前記チューブの角の部分との間の隙間を防止するシーリング部材を備えたことを特徴とする請求項１５記載のクリーンルームのフィルタ交換用補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーンルームのフィルタ交換用補助装置に関するもので、より詳しくはクリーンルームに設置されるフィルタを容易に交換できるようにするクリーンルームのフィルタ交換用補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代は科学産業及び先端技術産業時代で、生産工程の超精密化、高純度化、無菌化の趨勢に合わせて先端製品の性能と歩留りを向上させるために高清浄度の生産環境が要求されている。
清浄技術に基いた総体的な概念下に形成された生産環境、即ち、クリーンルームは医学、製薬、食品、遺伝子工学等の分野における生物学的な汚染を防止するためのＢＣＲ（Bio Clean Room）系統と、半導体、電子、精密機械、新素材産業等の分野におけるパーティクルによる汚染を防止するためのＩＣＲ（Industrial Clean Room ）系統で大きな成果を上げている。
【０００３】
一方、前述したクリーンルームの中で半導体装置を製造するためのクリーンルームは、製造される半導体装置の工程不良とそれによる歩留りに影響を与えるパーティクルを除去するように、工程ライン内部環境を下向き垂直層流タイプ（Down Stream Laminar Flow Type ）の環境で形成することが一般的である。このような下向き垂直層流タイプの環境は、各種設備、消耗品、施設物等の源資材と作業者の活動によって生成されるパーティクルを工程ラインから迅速に除去するためのもので、この他にも装置及び素材の持続的な開発と施設物の維持と管理など多様な方法が試みられている。
【０００４】
工程ライン内部に下向き垂直層流を形成するクリーンルームの構成及び作用について図１を参照して説明する。
図１に図示されるようにクリーンルーム10の下側の底から所定の高さに離隔されて形成されたパッドフレーム12上には多数個の孔を有するグレーティングパッド14が設置され、このグレーティングパッド14によってクリーンルーム10は上側と下側に分離される。
グレーティングパッド14の上側部位は半導体装置製造のための製造設備が設置される工程ライン16を構成し、グレーティングパッド14の下側部位には上側の製造設備を補助する付随設備及びクリーンルーム10内部の空気を循環させる循環ファン18等が設置される。
循環ファン18はグレーティングパッド14の上側と下側の部位の空気を吸入方式で誘導してクリーンルーム10の側壁に形成された通路20を通じて工程ライン16上側に誘導するようになる。
【０００５】
一方、工程ライン16上側部位には、汚染された空気を浄化させるためのフィルタ22がフィルタフレーム24上に支持されて多数個設置される。したがって、フィルタ22の上側に位置する空気は循環ファン18によって形成された高圧力状態によってフィルタ22を通過して工程ライン16の内部に再び投入されることになる。
そして、工程ライン16内で、空気はグレーティングパッド14の孔を通じて排出されながら循環ファン18によって垂直に下側の方に流動する下向き垂直層流をなすようになる。
従って、工程ライン16内部に継続的に生成されるパーティクルは前述した下向き垂直層流によってグレーティングパッド14の下側に誘導、排出されることになり、工程ライン16内部は清浄空間をなすようになる。
【０００６】
このような空気の循環過程において、空気を浄化するフィルタ22が損傷及び汚染されてその機能を失うと、この損傷されたフィルタ22を通じて濾過されない汚染空気が工程ライン16内で急速に拡散されたり、下向き垂直層流形成に悪影響を与えることになり、工程ライン16内部を汚染させることになる。
そこで、これを防止するために一定の周期で、設置されたフィルタ22の損傷及び汚染程度を検査して、損傷されたフィルタ22の発見応急措置とともに新しいフィルタ22に交換することが行われている。
この際、空気を継続的に循環させた状態でフィルタ22を交換すると、交換作業が進行する間、開放された部位を通じて汚染された空気が工程ライン16内部に大量に流入され工程ライン16を汚染させる問題が発生する。
【０００７】
従って、従来は、図２に示すように、フィルタフレーム24とパッドフレーム12間に非帯電性ビニール26を取り付けて、交換が要求されるフィルタ領域部分とその他の工程ライン16領域部分を仕切った上で、フィルタフレーム24上の損傷されたフィルタ22を交換している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記交換時、フィルタフレーム24上側部位の空気は、圧力の差によって、フィルタが除去され開放された部位を通じて流動するようになる。したがって、非帯電性ビニール26間を通過する空気の圧力と非帯電性ビニール26外側の工程ライン16内部の圧力の差によって、非帯電性ビニール26両端の接着部分２８（フィルタフレーム24とパッドフレーム12に対する接着部分）が外れ、密閉が破れ、この破れた部位を通じて濾過されない汚染された空気が工程ライン16内部に拡散され工程ライン16を汚染させる問題が発生した。
従って、フィルタ22を交換するためには工程ライン16の内部に設置される各種設備の駆動を中断させると同時に空気の循環を中止させた状態で作業することとなり、生産設備の作業中断による生産性の低下と設備復元による時間的損失等の問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、生産設備の駆動と空気の循環が行われる状態で損傷されたフィルタを迅速に、かつ容易に交換することができるようにして、生産性向上と設備復元時間を短縮することができるようにしたクリーンルームのフィルタ交換用補助装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し前記目的を達成するための本発明の一つの形態によるクリーンルームのフィルタ交換用補助装置は、クリーンルームの工程ラインの上部に設置され、空気濾過用フィルタが搭載され、下側部が工程ラインの内側に下向き突出されたフィルタフレームに挿入されるように構成され、前記フィルタの交換時に、前記工程ラインの内部に汚染空気が透過するのを防止する機能を有する。
【００１１】
前記課題を解決し前記目的を達成するための本発明の他の形態によるクリーンルームのフィルタ交換用補助装置は、工程ラインの上部に設置され、フィルタが搭載され、下側部が工程ラインの内側に下向き突出されたフィルタフレームに挿入可能な広さを有する遮断板と、この遮断板の下面に設けられ、前記フィルタフレームの内壁に一定の間隔で対向するように形成された支え部と、空気の出入口を有し、前記支え部の周りに沿って設けられ、前記フィルタフレームと密着して気密を維持するチューブとを具備する。
前記支え部は前記フィルタフレームの各方向の内壁に対向する複数個の板を結合して形成され、前記チューブが位置する部位の形状は凹むように形成されることが機密維持の上で望ましいし、前記支え部の上端部は前記遮断板の縁部に一体に取着することができる。
また、前記支え部は前記遮断板の下面に対向する上板と、この上板周縁から下側に延長形成された側壁及びこの側壁の下端部に外側に突出形成された鍔部とから形成することができ、前記支え部の下側の所定位置には取っ手を備えることができる。
前記チューブは弾性ポリマ材質で形成することができ、しかも二つが二層構造で設置されるようにすることもできる。さらに、前記フィルタフレームの角の部位とこれに対応する前記チューブの角の部分との間の隙間を防止するシーリング部材を備えることが望ましい。
【００１２】
また、前記遮断板内に透明な確認窓を形成することができ、その場合、前記遮断板と前記上板中心部位に所定の大きさの孔を形成し、この孔を覆って前記遮断板と前記上板との間に透明体を設けることにより、前記遮蔽板内に透明の確認窓を形成することができる。前記透明体は非帯電性の透明なアクリルで形成するとよい。
また、前記フィルタフレームの下側部位にリングが設けられ、一方前記支え部の下側部位には前記リングとペアーになる掛け部材が設けられることが、フィルタの交換時、装置がフィルタフレームから外れることを防止する上で望ましい。前記上板の孔内に前記透明体の底面を支持するように支持桟を形成することもできる。さらに、前記透明体の中心部位とこれに対応する前記支持桟部分に所定の大きさの孔を形成し、この孔を貫通する容器形状の支持部材を設け、この支持部材の内部にフィルタを設置することもできる。
【００１３】
また、前記課題を解決し前記目的を達成するための本発明の更に他の形態によるクリーンルームのフィルタ交換用補助装置は、工程ラインの上部に設置され、フィルタが搭載され、下側部が工程ラインの内側に下向き突出されたフィルタフレームに挿入可能である広さを有し、前記フィルタフレームの内壁に対向する外側壁を備え、中央の貫通部の内側の壁に補助フィルタを搭載するための突起を備えた仮設フレームと、空気の出入口を有し、前記仮設フレームの外側壁の周りに沿って設けられ、前記フィルタフレームと密着して気密を維持するチューブと、前記仮設フレームの中央の貫通部に挿入され、前記突起に支持されて設置される補助フィルタとを具備する。この装置において、仮設フレームの下側の所定位置に取っ手を形成することができるし、フィルタフレームの角の部位とこれに対応する前記チューブの角の部分との間の隙間を防止するシーリング部材を備えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の第１の実施の形態によるフィルタ交換用補助装置をフィルタフレームに設置した状態で示す断面図である。この図を参照すると、クリーンルーム内の工程ライン16には、図示しない循環ファンによって流動されてフィルタ22を介して清浄な空気が供給される。前記フィルタ22は工程ライン16上部に格子ビーム形状で設置されたフィルタフレーム28上に搭載される。
一方、フィルタフレーム28の下側端部は搭載されたフィルタ22の下側に延長形成され工程ライン16の内側に下向き突出部形状をなすようになる。
このように形成されたフィルタフレーム28上に設置されたフィルタ22の内、損傷されたフィルタ22を空気の流れを維持した状態で交換するためには、損傷されたフィルタ22が位置するフィルタフレーム28部分に対応する形状のフィルタ交換用補助装置30を設置してこの部分を通じて空気が流動することを遮断した状態で交換作業を行うことが望ましい。
【００１５】
このように設置されるフィルタ交換用補助装置30は、図３に図示されるように、フィルタフレーム28の下側から内壁の間に挿入可能である広さを有する遮断板32と、この遮断板32の下面に設けられフィルタフレーム28の内壁に一定間隔で対向するように形成された支え部34と、空気出入口36を有し、支え部34の周りに沿って少なくとも一つ以上設置されるチューブ38とを具備して構成される。
このような構成において、前述した支え部34は、フィルタフレーム28の各方向内壁に対向する複数個の板が格子ビーム形状に結合されて構成され、外側の側面はチューブ38を安定して保持できるように凹む形状に形成される。また、遮断板32と支え部34とは、支え部34の上端部が遮断板32の周縁部下面に溶接されて結合されている。さらに、チューブ３８の空気出入口36は、支え部34に形成された貫通ホール52を介して空気圧入用のホース54に接続される。
【００１６】
図４は本発明の第２の実施の形態によるフィルタ交換用補助装置30を示す分解斜視図、図５は同装置の組立て状態での斜視図、図６は同装置の一側端部の断面図である。このフィルタ交換用補助装置30は、締結具40によって遮断板32と支え部34が結合される。支え部34は、遮断板32の下面に対向して設けられる上板42と、この上板42の周縁部位から下側に延長された側壁44と、この側壁44の下端部から外側に屈曲された突出形成の鍔部46とで構成される。
そして、前述した上板42は遮蔽板32より小さく、上板42の周縁部位は遮断板32の周縁部位の内側に位置する。また、上板42の周辺部とこれに対応する遮断板32の部分には締結ホール48a 、48b が形成され、この締結ホール48a 、48b を通じて締結具40が締結されることで遮断板32と支え部34が結合される。そして、遮蔽板32の周辺部と支え部34の鍔部46間に挟まれる形で、支え部34の側壁44の周りにチューブ38が設けられ、該チューブ38は、図３の場合と同様に空気出入口36（図６）を有する。
また、支え部34の側壁44の所定位置に前述した空気出入口36とペアになる貫通ホール52が形成されており、空気出入口36は貫通ホール52を通じて側壁44内側の空気注入ホース54に接続される。
また、支え部34の下側の所定の位置には、作業者がフィルタ交換用補助装置30を支持することが容易であるように所定形状の取っ手50が備えられる。
【００１７】
一方、前述したチューブ38としては、エラストマ（elastomer ）即ちゴムのような弾性ポリマ材質で製作された全てのものを使用することができる。このチューブ38は、工程ライン16の内側に突出したフィルタフレーム28の長さに応じて多層構造で複数個設置することができ、通常二層構造で二つ設置することが望ましい。
また、支え部34の角に位置するチューブ38の角部は空気の圧入による膨張時、フィルタフレーム28の角の部位に隙間がなく密着されるようにフィルタフレーム28の角の部位に対応する形状で形成される。
さらに、フィルタフレーム28の角の部位とこれに対応するチューブ38の角部間の隙間を防止するための他の方法としては、フィルタフレーム28の角の部位を上から見て曲面形状に形成するか、またはこれに対応する形状の密着部材（シーリング部材）をフィルタフレーム28の角の部位に設置してもよい。
【００１８】
一方、前述した遮断板32にはフィルタ22の交換作業を確認し易いように確認窓が形成される。
このような確認窓は図４と図５に図示されるように遮断板32と上板42の中心部位に所定の大きさの孔を形成し、この孔を、遮断板32と上板42との間に介在される透明体56で覆うことにより構成される。
透明体56の周縁部位には図６に示すようにシーリング部材58が設けられる。このシーリング部材58が遮断板32と上板42の間に挟持されることにより、遮断板32および透明体56の上側と下側の気密を良好に維持することができる。透明体56は非帯電性の透明なアクリル材質で製作される。
【００１９】
フィルタ交換用補助装置30は前述したチューブ38の膨張によってフィルタフレーム２８に圧着固定されるが、フィルタフレーム28の上側の部位の空気の圧力によって下側の方に移動してフィルタフレーム28から外れる恐れがあるので、図７（ただし、図７は第３の実施の形態）に示すようにフィルタフレーム28の下側部位にリング60を形成し、支え部34の下側部位には前述したリング60とペアーになる掛け部材62を設け、この掛け部材62をリング60に取り付けて使用することが望ましい。
また、図４および図５に示すように、上板42の中心部位に形成された孔内には、フィルタフレーム28の上側の空気の圧力によって透明体56が変形することを防止するために透明体56の底面を支える支持桟64が形成される。
【００２０】
また、図７の第３の実施の形態に示されるように、透明体56の中心部位とこれに対応する支持桟64の部分に所定の大きさの孔を形成し、この孔を貫通して容器の形状の支持部材66を設け、この支持部材66の内部に、流動する空気を濾過するための補助フィルタ68を設置してもよい。このようにすると、フィルタ22の上側に形成される空気の圧力をある程度減少させることができる。
【００２１】
図８は本発明の第４の実施の形態によるフィルタ交換用補助装置70を示す断面図である。このフィルタ交換用補助装置70は、フィルタフレーム28の内壁に対向する複数個の板を結合してフィルタフレーム28に挿入可能な広さに形成され、上端部と下端部に外側に屈曲して鍔部74a,74b を有する仮設フレーム72と、空気出入口76を有し、鍔部74a,74b の間で仮設フレーム72の外壁の周りに沿って少なくとも一つ以上設けられるチューブ78と、仮設フレーム72の内壁の所定の部位に突出形成された突起80と、この突起80に支持されて仮設フレーム72の内側の貫通孔部分に設置された補助フィルタ82とで構成される。
【００２２】
この構成において、チューブ78は、下側にフィルタフレーム28が突出した程度によって仮設フレーム72の側部に複数個を多層式に設けることもでき、通常二つを二層構造に設けることが望ましい。
また、仮設フレーム72の側壁所定位置には空気出入口76とペアーを組む貫通ホール84が形成されており、この貫通ホール84には空気圧入用のホース89が接続される。貫通ホール84は仮設フレーム72の内壁に形成された突起80の下側部位に形成される。
また、フィルタフレーム28の角部に対応するチューブ78の角部はフィルタフレーム28の角の部位に対応する形状に形成して空気の圧入による膨張時、両者が密着するようにする。すなわち、角部での空気の流れを防止する。このように角の部位での隙間を防止するための他の方法としては、フィルタフレーム28の角の部位を曲面に形成したり、フィルタフレーム28の角に密着部材を別に設置することなどが上げられる。
空気圧力によってフィルタフレーム28の内壁に圧着設置されるフィルタ交換用補助装置70は、フィルタ22の上側に形成される空気圧力によって下側に移動し、フィルタフレーム28から外れる恐れがある。従って、これを防止するために、フィルタフレーム28の下側部位にリング86を取り付け、前述した仮設フレーム72の下側の部位には前述したリング86とペアーになる掛け部材88を設け、掛け部材88を前記リング86に取り付けるようにすることが望ましい。仮設フレーム72の下側の部位には取っ手90も取り付けられる。
【００２３】
このような構成によるフィルタ交換用補助装置30、70の設置及びフィルタの交換作業を説明すると、循環ファンによってクリーンルーム内部に空気が循環する状態でフィルタ交換用補助装置30、70を損傷したフィルタ22下のフィルタフレーム28の内壁に挿入し、掛け部材62、88をフィルタフレーム28の下端に形成されたリング60、86にかけて固定させる。
次に、ホース54、89を介してチューブ38、78の内部に空気を圧入して、このチューブ38、78を膨張させることにより、フィルタ交換用補助装置30、70をフィルタフレーム28の内壁に圧着固定させると同時に、損傷されたフィルタ22の下側フィルタフレーム28を通じて流動する空気の流れを遮断する。この際、フィルタフレーム28内壁の角の部位と膨張したチューブ38、78の角の部分間に形成される恐れのある隙間を防止するために密着部材を使用することもできる。
そして、このようにして損傷したフィルタ22の下側フィルタフレーム28部分の空気の流れを遮断した状態で作業者はフィルタフレーム28上側に位置する損傷したフィルタ22を交換する。
このようにしてフィルタの交換作業が終わると、設置の時と逆に、空気出入口36、76を通じてチューブ38、78内に圧入された空気を排出させ、リング60、86に固定された掛け部材62、88を解体してフィルタ交換用補助装置30、70をフィルタフレーム28から取り外す。
【００２４】
したがって、本発明によると、交換が要求されるフィルタ22の下側フィルタフレーム28にフィルタ交換用補助装置30、70を設置して、その部位の空気の流れを遮断した状態でフィルタ22の交換が可能となるので、クリーンルームの内部に空気が循環する状態を維持したまま、かつ生産設備が駆動する状態を維持したまま、汚染を発生させることなくフィルタを迅速に容易に交換することできる。したがって、生産性向上と設備復元時間を短縮できる効果がある。
【００２５】
なお、以上の実施の形態は一具体例にすぎない。本発明は、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形及び修正が特許請求の範囲に属することは当然なことである。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によるクリーンルームのフィルタ交換用補助装置によれば、生産設備の駆動と空気の循環が行われる状態で損傷されたフィルタを迅速に、かつ容易に汚染を発生させることなく交換することができ、生産性向上と設備復元時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーンルームの構成を概略的に示す断面図。
【図２】従来のフィルタ交換法を説明するための断面図。
【図３】本発明のフィルタ交換用補助装置の第１の実施の形態を示す断面図。
【図４】本発明のフィルタ交換用補助装置の第２の実施の形態を示す分解斜視図。
【図５】本発明のフィルタ交換用補助装置の第２の実施の形態を組み立てた状態で示す斜視図。
【図６】本発明のフィルタ交換用補助装置の第２の実施の形態の一部を示す断面図。
【図７】本発明のフィルタ交換用補助装置の第３の実施の形態を示す断面図。
【図８】本発明のフィルタ交換用補助装置の第４の実施の形態を示す断面図。
【符号の説明】
22  フィルタ
28  フィルタフレーム
30  フィルタ交換用補助装置
32  遮断板
34  支え部
38  チューブ
【図１】
0003774784.tif 000002
【図２】
0003774784.tif 000003
【図３】
0003774784.tif 000004
【図４】
0003774784.tif 000005
【図５】
0003774784.tif 000006
【図６】
0003774784.tif 000007
【図７】
0003774784.tif 000008
【図８】
0003774784.tif 000009