JPH0221142A - 超恒温清浄チャンバー - Google Patents
超恒温清浄チャンバーInfo
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- JPH0221142A JPH0221142A JP17104788A JP17104788A JPH0221142A JP H0221142 A JPH0221142 A JP H0221142A JP 17104788 A JP17104788 A JP 17104788A JP 17104788 A JP17104788 A JP 17104788A JP H0221142 A JPH0221142 A JP H0221142A
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- Japan
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- chamber
- constant temperature
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、清浄空間内において時間的および空間的な温
度の分布幅が±０．０１°Ｃ以内といった超恒温状態を
維持する超恒温清浄チャンバーに関する。
度の分布幅が±０．０１°Ｃ以内といった超恒温状態を
維持する超恒温清浄チャンバーに関する。
超ＬＳＩの微細加工は、ＩＩ小投影露光法や電子線・Ｘ
線露光法等のようにステップ・アンド・リピート方式が
主流になっている。これはウェハを多数回移動させなが
ら露光する方式で、その移動を行なうＸＹ子テーブルは
精密位置決め装置がついている。現在９位置決めのため
の検出器で最も精度が高いものは光源にＨｅ−Ｎｅをレ
ーザーを使用したレーザー干渉測長器である。
線露光法等のようにステップ・アンド・リピート方式が
主流になっている。これはウェハを多数回移動させなが
ら露光する方式で、その移動を行なうＸＹ子テーブルは
精密位置決め装置がついている。現在９位置決めのため
の検出器で最も精度が高いものは光源にＨｅ−Ｎｅをレ
ーザーを使用したレーザー干渉測長器である。
レーザー波長は真空中においてのみ一定となり空気中で
は屈折率の変化に伴って変化する。従って、レーザ測長
器の精度を保つためには、空気の屈折率が変化しないよ
うに、つまり温度、湿度。
は屈折率の変化に伴って変化する。従って、レーザ測長
器の精度を保つためには、空気の屈折率が変化しないよ
うに、つまり温度、湿度。
圧力を一定に保つように、その測定環境を制御しなけれ
ばならない。例えば１６Ｍｂｉｔ ＤＲＭは最小線巾０
．５μｍになり、それに伴って位置合わせ精度は０．１
μｍが要求される。温度についての制御について見ると
、温度と屈折率との関係は。
ばならない。例えば１６Ｍｂｉｔ ＤＲＭは最小線巾０
．５μｍになり、それに伴って位置合わせ精度は０．１
μｍが要求される。温度についての制御について見ると
、温度と屈折率との関係は。
（ｎ＋ ｓ／ｎ−１） Ｘ １０’ −（０，９３１＋
０．００６（σ”−３）−０，００３（ｔ−ｚＯ））
ｘ（ｔ−２０）ただしｒ ｎ１ｍ’工業標準状態の空
気の屈折率グ：真空波長の逆数（μｍ） また、測定の前後で屈折率がΔｎだけ変化したとすると
、その誤差Δｄは。
０．００６（σ”−３）−０，００３（ｔ−ｚＯ））
ｘ（ｔ−２０）ただしｒ ｎ１ｍ’工業標準状態の空
気の屈折率グ：真空波長の逆数（μｍ） また、測定の前後で屈折率がΔｎだけ変化したとすると
、その誤差Δｄは。
Δｄ−（Δｎ／ｎ）ｄ。
ただし、ｄｏ：変化後の光路長
であり９例えば１０ｃｌＩの長さのものを０．１μｍ以
下の精度で測定するためには、温度制御は±０．０１℃
以下でなければならない。
下の精度で測定するためには、温度制御は±０．０１℃
以下でなければならない。
従来、清浄域空間において、空間的にも時間的にも設定
温度±０．０１℃の範囲に収まる超恒温状態を維持させ
ることは困難であった。例えば、昭和６２年５月２７〜
２９日の第６回空気清浄とコンタミネーションコントロ
ール研究大会において、加嶋正−氏等による「超恒クリ
ーンブースの開発Ｊ、同同報誓書８１〜８４頁紹介され
たが、その成果は設置空間における温度分布を±０．０
５℃とするものであった。
温度±０．０１℃の範囲に収まる超恒温状態を維持させ
ることは困難であった。例えば、昭和６２年５月２７〜
２９日の第６回空気清浄とコンタミネーションコントロ
ール研究大会において、加嶋正−氏等による「超恒クリ
ーンブースの開発Ｊ、同同報誓書８１〜８４頁紹介され
たが、その成果は設置空間における温度分布を±０．０
５℃とするものであった。
恒温清浄チャンバーについては商標名「サーマルチャン
バー」の開発成果とともに出願人らもその性能向上に努
めてきた。しかし、温度分布を空間的にも時間的にも±
０．０１℃とするには１例え空気冷却器および加熱器で
の熱交換量の制御を正確に行っても、それだけでは達成
できないことがわかった。すなわち、冷却温度、加熱温
度、風量などを一定する技術、さらには層流方式で整流
された空気をチャンバー内に供給する技術、断熱技術等
はそれなりに達成されているが、温度分布を±０、Ｏｆ
”Ｃとするには、それだけでは十分ではなく。
バー」の開発成果とともに出願人らもその性能向上に努
めてきた。しかし、温度分布を空間的にも時間的にも±
０．０１℃とするには１例え空気冷却器および加熱器で
の熱交換量の制御を正確に行っても、それだけでは達成
できないことがわかった。すなわち、冷却温度、加熱温
度、風量などを一定する技術、さらには層流方式で整流
された空気をチャンバー内に供給する技術、断熱技術等
はそれなりに達成されているが、温度分布を±０、Ｏｆ
”Ｃとするには、それだけでは十分ではなく。
さらに他の要因が存在することがわかった。
したがって９本発明の目的とするところは、その他の要
因を究明すると共に温度分布±０．０１°Ｃを空間的に
も時間的にも達成する超恒温清浄チャンバーを得ること
にある。
因を究明すると共に温度分布±０．０１°Ｃを空間的に
も時間的にも達成する超恒温清浄チャンバーを得ること
にある。
前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は、空気冷却器、空気加熱器および送風機を備えた調和
空気送気ダクトをチャンバーの室外に設置し、該調和空
気送気ダクトから所定温度に調節された空気をＩＩＥＰ
Ａフィルタを経て該チャンバー内に吹出すと共に該チャ
ンバー内の空気の一部または全部を該調和空気送気ダク
トに還気するようにした恒温清浄チャンバーにおいて、
該送風機とＩＩ Ｅ Ｐ＾フィルタとの間の通路に２通
路内気流を混合する手段を設けたこと１更には、空気冷
却器および／または空気加熱器の上流側に、粗さが通路
断面内で相違するメツシュからなる熱交換ｔｋ調整ユニ
ットを設置したことを特徴とする。
は、空気冷却器、空気加熱器および送風機を備えた調和
空気送気ダクトをチャンバーの室外に設置し、該調和空
気送気ダクトから所定温度に調節された空気をＩＩＥＰ
Ａフィルタを経て該チャンバー内に吹出すと共に該チャ
ンバー内の空気の一部または全部を該調和空気送気ダク
トに還気するようにした恒温清浄チャンバーにおいて、
該送風機とＩＩ Ｅ Ｐ＾フィルタとの間の通路に２通
路内気流を混合する手段を設けたこと１更には、空気冷
却器および／または空気加熱器の上流側に、粗さが通路
断面内で相違するメツシュからなる熱交換ｔｋ調整ユニ
ットを設置したことを特徴とする。
すなわち９本発明者らは数多くの試験研究を重ねた結果
１例え定風量で熱量供給を一定にする制ｔｆｆｌｌを行
っても、チャンバー内の温度分布を±０．０１°Ｃにす
ることには限界があり、これは、熱交換器を通過した空
気流れが±０．０１°Ｃを超える気流分布をもつことに
起因することが判明した。ＩＩ Ｅ Ｐ Ａフィルタ背
後の給気プレナムに流れる気流自身が断面的にも時間的
にも温度分布をもつのである。これは、熱交換器に通過
する空気が熱交換面で異なる速度分布をもったり、ミク
ロ的には熱交換面の各位置で熱交換量が異なったり、送
風機吐出側で気流の速度分布が変動すること等によるこ
とがわかった。したがって、送風機とＨ［！Ｐ＾フィル
タとの間で気流を十分に混合することと、熱交換器での
熱交換量が熱交換面で相違しないように調節することが
重要となる。
１例え定風量で熱量供給を一定にする制ｔｆｆｌｌを行
っても、チャンバー内の温度分布を±０．０１°Ｃにす
ることには限界があり、これは、熱交換器を通過した空
気流れが±０．０１°Ｃを超える気流分布をもつことに
起因することが判明した。ＩＩ Ｅ Ｐ Ａフィルタ背
後の給気プレナムに流れる気流自身が断面的にも時間的
にも温度分布をもつのである。これは、熱交換器に通過
する空気が熱交換面で異なる速度分布をもったり、ミク
ロ的には熱交換面の各位置で熱交換量が異なったり、送
風機吐出側で気流の速度分布が変動すること等によるこ
とがわかった。したがって、送風機とＨ［！Ｐ＾フィル
タとの間で気流を十分に混合することと、熱交換器での
熱交換量が熱交換面で相違しないように調節することが
重要となる。
Ｉｔ Ｅ Ｐ Ａフィルタ前の通路内気流を混合する手
段としては１通路を流れる離れた位置の気流同士を互い
に混合する粗混合手段と９通路を流れる気流を細かく乱
す綿混合手段とを用い、粗混合手段の下流側に綿混合手
段を配置するのがよい、そのさい粗混合手段としては、
各々独立した小通路を束ねた小通路の積層体であって、
該小通路の少なくとも一部を、その空気取入口と出口の
位置が互いに変位するように、傾斜させて積層したもの
が好適であり、綿混合手段は空間率の大きな充填物が好
適である。熱交換器の上流側に設置する熱交換量調整ユ
ニットとしては２通路断面を横切る方向に張り渡された
フレームによって多数の開口を形成し、この開口に粗さ
の異なるメツシュ体を取外し自在に設置したものが好適
である。
段としては１通路を流れる離れた位置の気流同士を互い
に混合する粗混合手段と９通路を流れる気流を細かく乱
す綿混合手段とを用い、粗混合手段の下流側に綿混合手
段を配置するのがよい、そのさい粗混合手段としては、
各々独立した小通路を束ねた小通路の積層体であって、
該小通路の少なくとも一部を、その空気取入口と出口の
位置が互いに変位するように、傾斜させて積層したもの
が好適であり、綿混合手段は空間率の大きな充填物が好
適である。熱交換器の上流側に設置する熱交換量調整ユ
ニットとしては２通路断面を横切る方向に張り渡された
フレームによって多数の開口を形成し、この開口に粗さ
の異なるメツシュ体を取外し自在に設置したものが好適
である。
以下に図面の実施例に従って本発明の内容を具体的に説
明する。
明する。
第１図は１本発明に従う超恒温清浄チャンバーの実施例
を示したものであり、対向する面が互いに平行な６面に
よって室空間を形成したチャンバー１内に、１側面に面
状に設置したＨ［！ＰＡフィルタ２を経て温度調整され
た清浄空気を吹出し、チャンバー１内の空気はＩＩ Ｅ
Ｐ Ａフィルタ２と対向する側面に設けた吸込口３か
らレタンチャンバー４に取入れることによって、水平層
流型気流パターンをもつ恒温清浄室を構成しである。な
お９本発明は垂直層流型気流パターンのものに対しても
同様に適用できるものであるが１図示の例で本発明の詳
細な説明する。
を示したものであり、対向する面が互いに平行な６面に
よって室空間を形成したチャンバー１内に、１側面に面
状に設置したＨ［！ＰＡフィルタ２を経て温度調整され
た清浄空気を吹出し、チャンバー１内の空気はＩＩ Ｅ
Ｐ Ａフィルタ２と対向する側面に設けた吸込口３か
らレタンチャンバー４に取入れることによって、水平層
流型気流パターンをもつ恒温清浄室を構成しである。な
お９本発明は垂直層流型気流パターンのものに対しても
同様に適用できるものであるが１図示の例で本発明の詳
細な説明する。
レタンチャンバー（排気プレナム）４からＨＥＰＡフィ
ルタ２背後の給気プレナム５に通ずるダクト６をチャン
バー１の室外に設け、このダクト６内に空気冷却器７．
空気加熱器８および送風機９を配置する。ダクト６内に
はレタンチャンバー４からの運気と共に系外空気の取入
口ＩＯから系外空気が必要に応じて取入れられるように
なっている。
ルタ２背後の給気プレナム５に通ずるダクト６をチャン
バー１の室外に設け、このダクト６内に空気冷却器７．
空気加熱器８および送風機９を配置する。ダクト６内に
はレタンチャンバー４からの運気と共に系外空気の取入
口ＩＯから系外空気が必要に応じて取入れられるように
なっている。
ダクト６は断熱材を用いて構成され、系外空気との間で
熱の出入が実質上起こらないようにしである。
熱の出入が実質上起こらないようにしである。
空気冷却器７はフィンチューブ熱交換器でありこれに密
閉型水冷コンデンシングユニット１１カラ冷媒を循環供
給する。そのさい、低圧ゲージ１２および高圧ゲージ１
３によって検出される空気冷却器７前後の冷媒圧が一定
となるように制御され、これによって空気冷却器７の冷
媒温度が一定に維持される。１４はこの制御のための圧
力スイッチを示している。空気冷却器７の下流側に設置
される空気加熱器８は電気ヒータであり、その通電■を
制御することによってここを通過する空気温度を制御す
る。これは、チャンバー１のＨ［！ＰＡフィルタの吹出
面近傍に置かれた温度センサー１５の検出値を温度コン
トローラ１６が受けてサイリスタ１７を制御することに
よって行なう、このようにして空気冷却器７で−たん冷
却された空気を空気加熱器８で再加熱することによって
設定温度に調節するのであるが、空気加熱器８において
精密な温度調整を行なうことによって恒温を得ることが
できる。ここまでは従来の技術である。しかし、これだ
けではたとえ空気冷却器７および空気加熱器８の制御を
精密に行ってもチャンバ−１内空間の温度分布を±０．
０１℃以内とすることは不可能である。
閉型水冷コンデンシングユニット１１カラ冷媒を循環供
給する。そのさい、低圧ゲージ１２および高圧ゲージ１
３によって検出される空気冷却器７前後の冷媒圧が一定
となるように制御され、これによって空気冷却器７の冷
媒温度が一定に維持される。１４はこの制御のための圧
力スイッチを示している。空気冷却器７の下流側に設置
される空気加熱器８は電気ヒータであり、その通電■を
制御することによってここを通過する空気温度を制御す
る。これは、チャンバー１のＨ［！ＰＡフィルタの吹出
面近傍に置かれた温度センサー１５の検出値を温度コン
トローラ１６が受けてサイリスタ１７を制御することに
よって行なう、このようにして空気冷却器７で−たん冷
却された空気を空気加熱器８で再加熱することによって
設定温度に調節するのであるが、空気加熱器８において
精密な温度調整を行なうことによって恒温を得ることが
できる。ここまでは従来の技術である。しかし、これだ
けではたとえ空気冷却器７および空気加熱器８の制御を
精密に行ってもチャンバ−１内空間の温度分布を±０．
０１℃以内とすることは不可能である。
その一つは、送風機９から吐出された空気の流れが温度
分布をもつこと、その一つは空気冷却器７や空気加熱器
８での熱交換量がフィンの位置によってミクロ的に異な
ることである。前者の要因は、ダクト６内および給気プ
レナム５を空気が流れる間の自然な空気の混合によって
成る程度減少するし、後者の要因は空気加熱器８で再加
熱されるさいに成る程度消失する。したがって、チャン
バー１内の空間の温度分布を±０．１℃以内とすること
ができる。しかし±Ｏ１旧℃以内を定常的に達成するこ
とは難しい０本発明は、送風機９とＨＥＰＡフィルタ２
との間の気流通路に設置した気流混合手段２０．２１に
よって前者の要因を、そして空気冷却器７の上流側に設
置した熱交換量調整ユニット２３によって後者の要因を
除去することによって。
分布をもつこと、その一つは空気冷却器７や空気加熱器
８での熱交換量がフィンの位置によってミクロ的に異な
ることである。前者の要因は、ダクト６内および給気プ
レナム５を空気が流れる間の自然な空気の混合によって
成る程度減少するし、後者の要因は空気加熱器８で再加
熱されるさいに成る程度消失する。したがって、チャン
バー１内の空間の温度分布を±０．１℃以内とすること
ができる。しかし±Ｏ１旧℃以内を定常的に達成するこ
とは難しい０本発明は、送風機９とＨＥＰＡフィルタ２
との間の気流通路に設置した気流混合手段２０．２１に
よって前者の要因を、そして空気冷却器７の上流側に設
置した熱交換量調整ユニット２３によって後者の要因を
除去することによって。
チャンバー１内の温度分布を±０．０１”Ｃ以内とする
ことに成功したものである。
ことに成功したものである。
第２図は、気流混合手段２０の例を示した斜視図である
０図示のように、これは各々独立した多数の小通路を束
ねた積層体であって、その小通路の少なくとも一部を、
その空気取入口と出口の位置が互いに変位するように傾
斜させて積層することによって９通路を流れる離れた位
置の気流同士を互いに混合するようにしたものである。
０図示のように、これは各々独立した多数の小通路を束
ねた積層体であって、その小通路の少なくとも一部を、
その空気取入口と出口の位置が互いに変位するように傾
斜させて積層することによって９通路を流れる離れた位
置の気流同士を互いに混合するようにしたものである。
すなわち図示の矢印の方向の通路的主気流に対して、そ
の通路−杯に小通路の積層体を設置し、その小通路の一
部を傾斜させることによって、その傾斜した小通路を通
過した気流が入口の位置とは異なる位置の出口から流出
するようにして通路内での流れ位置を強制的に変更する
と同時に出口側で気流の混合が生ずるようにしたもので
ある。第２図の例において、小通路の積層体は（ａ）、
［有］）、（Ｃ）の三つの単位の組合せからなっている
。（ａ）は主気流方向と平行な小通路だけを一列に並べ
た直進部ユニット（第２図では小通路の列が縦に並ぶよ
うに設置しである。以下の（ハ）、（Ｃ）でも同じ）、
（ロ）は小通路の入口の位置が下方にあり出口の位置が
上方となるように傾斜小通路を縦に一列に並べた上昇部
ユニット、（ロ）は小通路の入口の位置が上方にあり出
口の位置が下方となるように傾斜小通路を縦に一列に並
べた下降部ユニットであり、これらを第３図〜第５図に
側面的に示した。（ａ）、（ロ）、（Ｃ）ともほぼ同じ
断面積をもつ小通路の列からなるが、（ロ）と（Ｃ）は
小道路を傾斜させている関係上、その傾斜小通路の数は
（ａ）の約半分である。第２図では（ロ）と（Ｃ）のユ
ニットを適当に配置することによって２通路内の主気流
の一部を下から上へ、上から下へと部分的に強制的に導
くことによって気流の粗混合を行わせるようにしたもの
であるが、この上下方向の偏向に変えて左右方向への偏
向、或いは上下と左右の両方向への偏向を行なうことも
できる。このように構成した気流混合手段２０によると
、送風機９から吐出したダクト内気流の温度分布を圧損
なく低減することができる。この場合、小通路の断面を
一層小さくシ、傾斜ユニットを交叉させながら多数配置
すれば、それだけ温度分布を小さくすることが可能であ
るが、これだけではミクロ断面での温度分布を完全に無
くすることには限界がある。
の通路−杯に小通路の積層体を設置し、その小通路の一
部を傾斜させることによって、その傾斜した小通路を通
過した気流が入口の位置とは異なる位置の出口から流出
するようにして通路内での流れ位置を強制的に変更する
と同時に出口側で気流の混合が生ずるようにしたもので
ある。第２図の例において、小通路の積層体は（ａ）、
［有］）、（Ｃ）の三つの単位の組合せからなっている
。（ａ）は主気流方向と平行な小通路だけを一列に並べ
た直進部ユニット（第２図では小通路の列が縦に並ぶよ
うに設置しである。以下の（ハ）、（Ｃ）でも同じ）、
（ロ）は小通路の入口の位置が下方にあり出口の位置が
上方となるように傾斜小通路を縦に一列に並べた上昇部
ユニット、（ロ）は小通路の入口の位置が上方にあり出
口の位置が下方となるように傾斜小通路を縦に一列に並
べた下降部ユニットであり、これらを第３図〜第５図に
側面的に示した。（ａ）、（ロ）、（Ｃ）ともほぼ同じ
断面積をもつ小通路の列からなるが、（ロ）と（Ｃ）は
小道路を傾斜させている関係上、その傾斜小通路の数は
（ａ）の約半分である。第２図では（ロ）と（Ｃ）のユ
ニットを適当に配置することによって２通路内の主気流
の一部を下から上へ、上から下へと部分的に強制的に導
くことによって気流の粗混合を行わせるようにしたもの
であるが、この上下方向の偏向に変えて左右方向への偏
向、或いは上下と左右の両方向への偏向を行なうことも
できる。このように構成した気流混合手段２０によると
、送風機９から吐出したダクト内気流の温度分布を圧損
なく低減することができる。この場合、小通路の断面を
一層小さくシ、傾斜ユニットを交叉させながら多数配置
すれば、それだけ温度分布を小さくすることが可能であ
るが、これだけではミクロ断面での温度分布を完全に無
くすることには限界がある。
このため、この気流混合手段２０の下流側に細混合手段
２１を配置するのがよい。第６図はこの細混合手段２１
の例を示したものであり、これは９通路断面を塞ぐ大き
さのフレーム枠２５に掛目の大きな胴を張り渡して容器
形状のものを作り、この中に空間率の大きな充填物２６
を詰めたものである。この充填物２６は小断面気流を乱
すものであればよいが１本発明者らの実験によると実公
昭−５３−１７３１２号公報で提案された合成樹脂製籠
型充填体（製造元住友化学株式会社：商品名サミットリ
ング）が好適であることがねかりた。この充填体は数請
ｍ径のポリプロピレン梼脂の線状体が立体的に入り組み
ダイヤモンドに似た全体外形（外形寸法的７〜８ｃａｒ
）を存する空隙率の大きな充填物であり、もともと冷却
塔等での空気−水の接触状態を良好にするために開発さ
れたものである。本発明においてはこのような充填物２
６をダクト内に配置することによって、細断面において
気流の混合が図れることが判明し、先の気流混合手段２
０でも除去しきれなかった細断面の気流の温度分布を無
くしたものである。
２１を配置するのがよい。第６図はこの細混合手段２１
の例を示したものであり、これは９通路断面を塞ぐ大き
さのフレーム枠２５に掛目の大きな胴を張り渡して容器
形状のものを作り、この中に空間率の大きな充填物２６
を詰めたものである。この充填物２６は小断面気流を乱
すものであればよいが１本発明者らの実験によると実公
昭−５３−１７３１２号公報で提案された合成樹脂製籠
型充填体（製造元住友化学株式会社：商品名サミットリ
ング）が好適であることがねかりた。この充填体は数請
ｍ径のポリプロピレン梼脂の線状体が立体的に入り組み
ダイヤモンドに似た全体外形（外形寸法的７〜８ｃａｒ
）を存する空隙率の大きな充填物であり、もともと冷却
塔等での空気−水の接触状態を良好にするために開発さ
れたものである。本発明においてはこのような充填物２
６をダクト内に配置することによって、細断面において
気流の混合が図れることが判明し、先の気流混合手段２
０でも除去しきれなかった細断面の気流の温度分布を無
くしたものである。
他方、空気冷却器７や空気加熱器８での熱交換量がフィ
ンの位置によってミクロ的に異なることに起因する気流
の温度分布発生原因の除去に対しては、第７図に示すよ
うな熱交換量調整ユニットを空気冷却器７の上流側に設
置する。これは、粗さの異なるメツシュユニット２８を
多数準備し、これらをフレーム２９の任意の位置に嵌め
込めるようにしたものである。図示の例では９個の粗さ
の異なるメツシュユニット２８をフレーム２９に嵌め込
めるようにした例を示している。このようにして。
ンの位置によってミクロ的に異なることに起因する気流
の温度分布発生原因の除去に対しては、第７図に示すよ
うな熱交換量調整ユニットを空気冷却器７の上流側に設
置する。これは、粗さの異なるメツシュユニット２８を
多数準備し、これらをフレーム２９の任意の位置に嵌め
込めるようにしたものである。図示の例では９個の粗さ
の異なるメツシュユニット２８をフレーム２９に嵌め込
めるようにした例を示している。このようにして。
空気冷却器７に入る前の空気通路にメツシュ粗さの分布
を適切に調節した熱交換量調整ユニットを配置すると、
空気冷却器前の出口空気の空間的温度分布を減少させる
ことができる。そのさい、粗さ分布の調節は、チャンバ
ー１内の温度分布の測定値に応じて現場合わせで行なう
のが実際には都合がよい。
を適切に調節した熱交換量調整ユニットを配置すると、
空気冷却器前の出口空気の空間的温度分布を減少させる
ことができる。そのさい、粗さ分布の調節は、チャンバ
ー１内の温度分布の測定値に応じて現場合わせで行なう
のが実際には都合がよい。
本発明者の行った代表的な試験結果により本発明の作用
効果を説明する。
効果を説明する。
試験に供したチャンバーは平面寸法１４８０ Ｘ １７
２０■、天井高さ１５００ｍｍ、 ＨＥＰＡフィルタの
吹出寸法１６２０ Ｘ １０１０４Ｏであり、熱源は密
閉型水冷コンデンシングユニットＡＣ２００Ｖ ｘ ３
φＸ １ 、 ＩＫＷ （５０Ｉｌｚ）および電気ヒー
タ（ベアＮ ｉ−Ｃｒ）である、またチャンバーの周囲
はビニールカーテンで覆った。
２０■、天井高さ１５００ｍｍ、 ＨＥＰＡフィルタの
吹出寸法１６２０ Ｘ １０１０４Ｏであり、熱源は密
閉型水冷コンデンシングユニットＡＣ２００Ｖ ｘ ３
φＸ １ 、 ＩＫＷ （５０Ｉｌｚ）および電気ヒー
タ（ベアＮ ｉ−Ｃｒ）である、またチャンバーの周囲
はビニールカーテンで覆った。
（比較例）
第８図（ａ）および０））は１本発明に従う気流混合手
段２０．２１を設置せず、また熱交換量調整ユニット２
３も使用しなかった場合の調和空気送気ダクト内の各位
置でのダクト内空気温度分布および風速分布を示したも
のである（ＨＥＰＡフィルタ面からの吹出風速−０，４
ｍ／ｓ）。各図表の枠はダクト断面を示し、測定位置は
図表中のＯ印の位置であり、〜は温度変動中、（）内数
値はその点における平均温度、〔〕内数値はその点にお
ける平均風速を示している。
段２０．２１を設置せず、また熱交換量調整ユニット２
３も使用しなかった場合の調和空気送気ダクト内の各位
置でのダクト内空気温度分布および風速分布を示したも
のである（ＨＥＰＡフィルタ面からの吹出風速−０，４
ｍ／ｓ）。各図表の枠はダクト断面を示し、測定位置は
図表中のＯ印の位置であり、〜は温度変動中、（）内数
値はその点における平均温度、〔〕内数値はその点にお
ける平均風速を示している。
第８図の結果から、空気冷却器前はレタンチャンバーを
通過したあとの空気冷却器入口部の測定値であるが、す
でに平均値のバラツキΔＴＮＡＸが０．１２°Ｃになっ
ていることがわかる。また空気冷却器および電気ヒータ
で熱の授受があるとΔＴ ＨＡＭは２．５〜３．、Ｏ’
Ｃ程度と増加するが、ファンによる混合効果によってフ
ァン出口部では０．５°Ｃ程度に減少している。また、
ファン出口からダクト内への急拡大と距離による混合効
果でダクト中流では０．０８°Ｃ１下流では０．０４°
ＣとΔＴ ＭＡＸは減少している。また平均変動中（Ｔ
ｆ、ｖ、） もファン出口から下流まで０．１０→０
．０８→０．０７℃と減少している。しかし２本発明が
意図する温度分布±０．０１°ＣはＨＥＰＡフィルタ背
後でも達成できない。
通過したあとの空気冷却器入口部の測定値であるが、す
でに平均値のバラツキΔＴＮＡＸが０．１２°Ｃになっ
ていることがわかる。また空気冷却器および電気ヒータ
で熱の授受があるとΔＴ ＨＡＭは２．５〜３．、Ｏ’
Ｃ程度と増加するが、ファンによる混合効果によってフ
ァン出口部では０．５°Ｃ程度に減少している。また、
ファン出口からダクト内への急拡大と距離による混合効
果でダクト中流では０．０８°Ｃ１下流では０．０４°
ＣとΔＴ ＭＡＸは減少している。また平均変動中（Ｔ
ｆ、ｖ、） もファン出口から下流まで０．１０→０
．０８→０．０７℃と減少している。しかし２本発明が
意図する温度分布±０．０１°ＣはＨＥＰＡフィルタ背
後でも達成できない。
（本発明例）
第２図に示したとおりの気流混合手段２０と第６図に示
したとおりの気流混合手段２１をファン吐出側のダクト
内に配置し、空気冷却器７の前に第７図に示したとおり
の熱交換１！ ｉＰＩ整ユニット２３を配置した以外は
比較例と同じ試験を行った。なお熱交換ｆｆｉ調整ユニ
ット２３のメツシュユニットは５０メツシユと１５０メ
ツシユのものを使用した。また気流混合手段２１の充填
物には本文に説明した商品名サミットリング（ダイヤモ
ンド型：空隙率９４．５χ）を使用した。第９図（ａ）
および（ｂ）に、比較例と同様の測定を行った結果を示
した。
したとおりの気流混合手段２１をファン吐出側のダクト
内に配置し、空気冷却器７の前に第７図に示したとおり
の熱交換１！ ｉＰＩ整ユニット２３を配置した以外は
比較例と同じ試験を行った。なお熱交換ｆｆｉ調整ユニ
ット２３のメツシュユニットは５０メツシユと１５０メ
ツシユのものを使用した。また気流混合手段２１の充填
物には本文に説明した商品名サミットリング（ダイヤモ
ンド型：空隙率９４．５χ）を使用した。第９図（ａ）
および（ｂ）に、比較例と同様の測定を行った結果を示
した。
この第９図（ａ）および（ｂ）の結果から、空気冷却器
の前ではΔＴ １ｌＡＸは０．０７°Ｃとなっているこ
とがわかる。そして空気冷却器および電気ヒータを通過
する際に熱の授受によって空気温度分布は大きくなるが
、熱交換量調整ユニットの効果でΔＴＭ。
の前ではΔＴ １ｌＡＸは０．０７°Ｃとなっているこ
とがわかる。そして空気冷却器および電気ヒータを通過
する際に熱の授受によって空気温度分布は大きくなるが
、熱交換量調整ユニットの効果でΔＴＭ。
は１．５〜２．０℃の範囲に抑えられている。その後フ
ァン出口ではファンによる混合効果で０．４℃に減少し
、ファンからダクトへの急拡大と距離による混合効果で
ダクト中流では０．０６°Ｃに減少し、気流混合手段２
０と２１を通過したあとのダクト下流ではΔＴＩＩＡＸ
は０．０１°Ｃまで減少したことがわかる。
ァン出口ではファンによる混合効果で０．４℃に減少し
、ファンからダクトへの急拡大と距離による混合効果で
ダクト中流では０．０６°Ｃに減少し、気流混合手段２
０と２１を通過したあとのダクト下流ではΔＴＩＩＡＸ
は０．０１°Ｃまで減少したことがわかる。
また、平均変動中（Ｔｆ、ｖ、） もファン出口から
下流まで０．０４→０．０３→０．０１°Ｃと減少し、
比較例のそれらと比較すると本発明の効果が明らかであ
る。
下流まで０．０４→０．０３→０．０１°Ｃと減少し、
比較例のそれらと比較すると本発明の効果が明らかであ
る。
第１θ図および第１１図は前記の比較例および本発明例
の各測定位置におけるΔＴ ＭＡＸとＴｆ、ｖ、値とを
グラフで示したものである。各プロットの横軸の位置は
図の上部に示すダクトの位置（測定位置）に相当する０
図中の混合セルとは気流混合手段２０を、混合充填物と
は気流混合手段２１である。
の各測定位置におけるΔＴ ＭＡＸとＴｆ、ｖ、値とを
グラフで示したものである。各プロットの横軸の位置は
図の上部に示すダクトの位置（測定位置）に相当する０
図中の混合セルとは気流混合手段２０を、混合充填物と
は気流混合手段２１である。
また、比較例および本発明例の場合のチャンバー内にお
ける時間的および空間的温度分布を測定した結果、外乱
がない状態で設定値２３°Ｃにおいて比較例ではΔＴＩ
ＩＩＡＸの最大値は０．０４１°Ｃであり。
ける時間的および空間的温度分布を測定した結果、外乱
がない状態で設定値２３°Ｃにおいて比較例ではΔＴＩ
ＩＩＡＸの最大値は０．０４１°Ｃであり。
Ｔｆ、、、値は０．０３２°Ｃであったが９本発明例で
は±０．０１°Ｃの温度分布が達成され且つＴｆ、、、
値は０．００７℃が確認された。
は±０．０１°Ｃの温度分布が達成され且つＴｆ、、、
値は０．００７℃が確認された。
第１図は本発明に従う超恒温清浄チャンバーの実施例を
示す略断面図、第２図は本発明に従う粗気流混合手段の
例を示す全体斜視図、第３図は第２図の直進部ユニット
の側断面図、第４図は第２図の上昇部ユニットの側断面
図、第５図は第２図の下陣部ユニットの側断面図、第６
図は本発明に従う細気流混合手段の例を示す斜視図、第
７図は本発明に従う熱交換ｔｉ１１整ユニツユニット示
す分解斜視図、第８図（ａ）および第８図（ロ）は比較
例の恒温清浄チャンバーにおけるダクトの各位置断面で
の温度分布および風速分布の実測値を示す図、第９図（
ａ）および第９図（ロ）は本発明の超恒温清浄チャンバ
ーにおけるダクトの各位置断面での温度分布および風速
分布の実測値を示す図、第１０図は該比較例のダクトの
各位置断面での温度平均値のバラツキと平均変動中を示
す図、第１１図は該本発明例のダクトの各位置断面での
温度平均値のバラツキと平均変動中を示す図である。 １・・チャンバー、 ２・・■ＥＰ＾フイルり。 ３・・吸込口、 ４・・レタンチャンバー５・・給気
チャンバー、 ６・・調和空気送気ダクト、 ７・
・空気冷却器、 ８・・空気加熱器。 ９・・送風機、１０・・系外空気取入口、１１・・水冷
コンデンシングユニット、１５・・温度センサ、
２０・・粗気流混合手段、２１・・細気流混合手段、２
３・・熱交換量調整ユニット。 ２６・・空隙率の大きな充填物。 第６図 第７図 鷹８図（ｂ） 第８図（ａｌ 第９図（ａｌ 手続補正群（自発） 昭和６３年７月２８日
示す略断面図、第２図は本発明に従う粗気流混合手段の
例を示す全体斜視図、第３図は第２図の直進部ユニット
の側断面図、第４図は第２図の上昇部ユニットの側断面
図、第５図は第２図の下陣部ユニットの側断面図、第６
図は本発明に従う細気流混合手段の例を示す斜視図、第
７図は本発明に従う熱交換ｔｉ１１整ユニツユニット示
す分解斜視図、第８図（ａ）および第８図（ロ）は比較
例の恒温清浄チャンバーにおけるダクトの各位置断面で
の温度分布および風速分布の実測値を示す図、第９図（
ａ）および第９図（ロ）は本発明の超恒温清浄チャンバ
ーにおけるダクトの各位置断面での温度分布および風速
分布の実測値を示す図、第１０図は該比較例のダクトの
各位置断面での温度平均値のバラツキと平均変動中を示
す図、第１１図は該本発明例のダクトの各位置断面での
温度平均値のバラツキと平均変動中を示す図である。 １・・チャンバー、 ２・・■ＥＰ＾フイルり。 ３・・吸込口、 ４・・レタンチャンバー５・・給気
チャンバー、 ６・・調和空気送気ダクト、 ７・
・空気冷却器、 ８・・空気加熱器。 ９・・送風機、１０・・系外空気取入口、１１・・水冷
コンデンシングユニット、１５・・温度センサ、
２０・・粗気流混合手段、２１・・細気流混合手段、２
３・・熱交換量調整ユニット。 ２６・・空隙率の大きな充填物。 第６図 第７図 鷹８図（ｂ） 第８図（ａｌ 第９図（ａｌ 手続補正群（自発） 昭和６３年７月２８日
Claims (7)
- （１）空気冷却器、空気加熱器および送風機を備えた調
和空気送気ダクトをチャンバーの室外に設置し、該調和
空気送気ダクトから所定温度に調節された空気をＨＥＰ
Ａフィルタを経て該チャンバー内に吹出すと共に該チャ
ンバー内の空気の一部または全部を該調和空気送気ダク
トに還気するようにした恒温清浄チャンバーにおいて、
該送風機とＨＥＰＡフィルタとの間の通路に、通路内気
流を混合する手段を設けたことを特徴とする超恒温清浄
チャンバー。 - （２）通路内気流を混合する手段は、通路を流れる離れ
た位置の気流同士を互いに混合する粗混合手段と、通路
を流れる気流を細かく乱す細混合手段とからなり、粗混
合手段の下流側に細混合手段を配置してなる請求項１に
記載の超恒温清浄チャンバー。 - （３）粗混合手段は、各々独立した小通路を束ねた小通
路の積層体であって、該小通路の少なくとも一部を、そ
の空気取入口と出口の位置が互いに変位するように、傾
斜させて積層したものである請求項２に記載の超恒温清
浄チャンバー。 - （４）細混合手段は、空間率の大きな充填物からなる請
求項２に記載の超恒温清浄チャンバー。 - （５）空気冷却器、空気加熱器および送風機を備えた調
和空気送気ダクトをチャンバーの室外に設置し、該調和
空気送気ダクトから所定温度に調節された空気をＨＥＰ
Ａフィルタを経て該チャンバー内に吹出すと共に該チャ
ンバー内の空気の一部または全部を該調和空気送気ダク
トに還気するようにした恒温清浄チャンバーにおいて、
前記の空気冷却器および／または空気加熱器の上流側に
、粗さが通路断面内で相違するメッシュからなる熱交換
量調整ユニットを設置したことを特徴とする超恒温清浄
チャンバー。 - （６）熱交換量調整ユニットは、通路断面を横切る方向
に張り渡されたフレームによって多数の開口を形成し、
この開口に粗さの異なるメッシュ体を取外し自在に設置
したものである請求項５に記載の超恒温清浄チャンバー
。 - （７）空気冷却器、空気加熱器および送風機を備えた調
和空気送気ダクトをチャンバーの室外に設置し、該調和
空気送気ダクトから所定温度に調節された空気をＨＥＰ
Ａフィルタを経て該チャンバー内に吹出すと共に該チャ
ンバー内の空気の一部または全部を該調和空気送気ダク
トに還気するようにした恒温清浄チャンバーにおいて、
該送風機とＨＥＰＡフィルタとの間の通路に、通路内気
流を混合する手段を設け、前記の空気冷却器および／ま
たは空気加熱器の上流側に、粗さが通路断面内で相違す
るメッシュからなる熱交換量調整ユニットを設置したこ
とを特徴とする超恒温清浄チャンバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17104788A JPH0221142A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 超恒温清浄チャンバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17104788A JPH0221142A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 超恒温清浄チャンバー |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5206850A Division JP2732345B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 超恒温清浄チヤンバー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221142A true JPH0221142A (ja) | 1990-01-24 |
| JPH0449015B2 JPH0449015B2 (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=15916098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17104788A Granted JPH0221142A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 超恒温清浄チャンバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085607A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 精密温度制御装置 |
| JP2009127987A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 建屋のレイアウト |
| JP2023004210A (ja) * | 2021-06-25 | 2023-01-17 | エスペック株式会社 | 温調空気供給装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222025U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-14 | ||
| JPH0315955U (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-18 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP17104788A patent/JPH0221142A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222025U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-14 | ||
| JPH0315955U (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-18 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085607A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 精密温度制御装置 |
| JP2009127987A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 建屋のレイアウト |
| JP2023004210A (ja) * | 2021-06-25 | 2023-01-17 | エスペック株式会社 | 温調空気供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449015B2 (ja) | 1992-08-10 |
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