JP2000039265A - 乾燥装置付チャンバ - Google Patents

乾燥装置付チャンバ

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JP2000039265A
JP2000039265A JP11135109A JP13510999A JP2000039265A JP 2000039265 A JP2000039265 A JP 2000039265A JP 11135109 A JP11135109 A JP 11135109A JP 13510999 A JP13510999 A JP 13510999A JP 2000039265 A JP2000039265 A JP 2000039265A
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desiccant
filled
orifice
clean
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ギラゴッシアン ニコラ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥装置を具備するチャンバにおいて、乾燥
剤を有効に利用すると共に乾燥剤を充填した前室の取替
え時にもクリーンチャンバが水分によって汚染しないよ
うにする。 【解決手段】 乾燥装置付チャンバは、オリフィスおよ
び乾燥剤を充填した着脱可能な前室とを経由して外気と
繋がるクリーンチャンバを具備する。乾燥装置付チャン
バはクリーンチャンバのオリフィスと乾燥剤を充填した
着脱可能な前室との間に、クリーンチャンバのオリフィ
スに乾燥剤を充填した前室を装着したときに開放し、そ
れ以外は閉じているバルブと、乾燥剤を充填した前室に
は空気が直接流れることを防止して乾燥剤と接触するよ
うに整流する整流部を有する。好ましくは、整流部の断
面積は漸減し、乾燥剤の飽和状況を監視する監視手段が
設けられる。さらに、クリーンチャンバ内の高速な排気
を可能にするために、整流部をバイパスする一方向の逆
流防止弁を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変動する外気圧に連
通したチャンバ内の湿度を、通常の使用状態において結
晶や結露が発生しないよう所定の結露条件以下に低減す
る装置に関する。圧力が変動する外気に連通するチャン
バに関しては、チャンバ内に光学投影装置等が設置され
ている場合は特に、結晶化や結露が発生して光路を妨害
することが無いように注意する必要が有る。
【０００２】
【従来技術】そのために、チャンバと外気とを連通させ
るオリフィス内に乾燥装置を設ける方法が知られてい
る。この乾燥装置は外気に連通し、乾燥剤を充填した前
室を有する。したがって、圧力の変化に伴ってチャンバ
内に導入される外気は、チャンバに入る前に乾燥され
る。
【０００３】実際には、この方法にはいくつかの問題が
ある。欠点の一つは、使用に先だって予めオリフィス内
に乾燥剤を装填しなければならないのみならず、使用中
も度々乾燥剤の取替えが必要であり、そのたびにチャン
バは乾燥剤の無いオリフィスを通じて外気と直接繋がっ
てしまうことである。このために乾燥剤の交換のたびに
乾燥ガスを用いてチャンバ内を洗浄することが必要にな
る。
【０００４】さらに、乾燥剤粒がチャンバに連結された
前室に単に堆積されただけだと、空気は流れやすい部分
を通ってチャンバ内に流入し、乾燥剤粒が部分的にのみ
水分で飽和する等、十分に活用されない事態が起きる。
この場合には、全ての乾燥剤粒が飽和する前に全体を交
換しなければならないことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有する上記のような問題を解消することを目標としてお
り、取り扱いが容易で、制限の少ない乾燥装置の実現を
目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、乾燥剤を充填
した着脱可能な前室を有し、オリフィスを通じて外気と
連通するクリーンチャンバを提案するものである。この
乾燥装置付のチャンバは、クリーンチャンバのオリフィ
スと乾燥剤粒を充填した着脱可能な前室との間に、不使
用時は閉じており、クリーンチャンバに乾燥剤粒を充填
した前室を装着すると開放するバルブを具備し、乾燥剤
粒を収容した前室には外気が直接クリーンチャンバに流
入することなく大部分の乾燥剤と接触してから流入する
ように気流を制御する整流部を有することを特徴とす
る。
【０００７】乾燥剤粒を充填したチャンバは、乾燥剤粒
を整流部の位置に保持し、乾燥剤の腐蝕によって生じた
ダストのチャンバ内への進入を防止するフィルターを整
流部の両側に設けるのが好ましい。
【０００８】整流板のクリーンチャンバとの連通部の細
まった部分に、クリーンチャンバへの空気の流入時に開
く流入用逆流防止弁と、クリーンチャンバからの空気の
流出時に開き整流部に平行に設けられた排気管を通じて
チャンバを直接外気に開放する排出用逆流防止弁とを有
するのが好ましい。
【０００９】乾燥剤粒を充填した前室の整流部はチャン
バのオリフィスに向かって断面積が小さくなっていく形
状であるのが好ましい。
【００１０】乾燥剤粒を充填した前室は、オリフィスに
向かって断面積が小さくなる整流部と、クリーンチャン
バからの空気の流出時に開いて整流部と平行に設けられ
た排気管を通じてチャンバを直接外気に開放する排出用
逆流防止弁とを有するのが好ましい。
【００１１】乾燥剤粒を充填した前室には、乾燥剤粒の
湿度飽和状態を観測する手段が設けられているのが好ま
しい。
【００１２】乾燥剤粒を充填した前室には、チャンバの
オリフィスよりの整流部の終端部近傍の乾燥剤粒を見る
ことができる窓を有する乾燥剤粒の飽和状況監視手段を
有するのが好ましい。
【００１３】乾燥剤粒を充填した前室には、チャンバの
オリフィスよりの整流部の終端部近傍の乾燥剤粒と接触
して乾燥剤粒の飽和状況を監視することのできる電子的
手段を有するのが好ましい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によって、乾燥剤を全て有効に使
用することができると共に、乾燥剤を充填した前室を交
換する際にもクリーンチャンバ内が湿度によって汚染さ
れることのない乾燥装置付のチャンバを得ることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、内部の圧力と外気圧との
圧力差を解消してチャンバの圧壊や爆発を防止するため
に、オリフィス２を通じて外気と連通するチャンバ１を
示すものである。このチャンバ１は、外気圧の変化に応
じて内外の空気を流通させることができる。この空気の
流通によってチャンバ内の空気が水蒸気によって汚染さ
れ、チャンバ内に結露を生じあるいはチャンバ内の光学
経路に結晶または結露を生じる事態を防止するために、
チャンバ内に流入する空気を除湿する必要が有る。これ
は、流入する空気を前室３に通し、そこで空気をシリカ
ゲルという商品名で知られている乾燥剤、乾燥時には青
であるが吸湿時にはピンクに変色する乾燥剤、からなる
乾燥剤粒４と接触させることで行なわれる。
【００１６】乾燥装置の前室３に充填された乾燥剤粒４
が水分で飽和したときは、吸湿能力を回復させるために
再生処理を行う必要が有る。このために、前室３を定期
的に交換する必要が生じる。乾燥装置のチャンバ３を取
り外している間クリーンチャンバ１の内部が湿度によっ
て汚染されないよう、クリーンチャンバ１のオリフィス
２には、オリフィス２に前室３が装着された状態では開
放し、そうでないときには閉鎖するバルブ５が取り付け
られている。前室３は、例えば、オリフィス２の内径に
対応するノズルを有し、前室が装着されている時はノズ
ルがバルブを押し開き、取り外されたときはスプリング
６がバルブを閉じる構造になっている。
【００１７】前室３の外気に開放した開口８とクリーン
チャンバ１に通じる開口２には、乾燥剤粒の位置を保持
し乾燥剤粒の腐蝕によって生じたダストが漏出しないよ
うにするためのフィルター９が備えられている。
【００１８】乾燥剤粒４を具備する前室３の、開口８か
らクリーンチャンバ１のオリフィス２にいたる内部空間
は、仕切り板７と整流部とによって仕切られている。こ
の整流部は、前室内の経路を延長し、空気が最大限の乾
燥剤と接触させる働きをする。この整流部が無ければ、
空気は流れやすい部分のみを流れ、この経路近傍の乾燥
剤のみが飽和状態に至り、その他の乾燥剤は全く吸湿し
ていないために、乾燥剤全体が飽和に至る前に全体を取
りかえる必要を生じてしまう。
【００１９】図２は、整流部の好ましい断面形状を示す
ものである。断面は、漸減している。断面積は、外気に
開口した開口部１０〜オリフィス２への小さな開口１１
にかけて次第に減少する。通常の流速は音速以下である
が、この場合は流れの速度は断面積が縮小するに従って
速くなる。したがって、クリーンチャンバ１に流れ込む
加圧流の流速は整流部に沿って流れるに従って次第に大
きくなる。水の分子を捕らえる乾燥剤の許容量は乾燥剤
に当たる空気の流速が増大するに従って増大するので、
このことは特に好ましい。
【００２０】図３および図４は、乾燥剤粒４を充填した
前室３の他の構造の例を示すものである。
【００２１】図３に示す乾燥剤粒を収容した前室３は、
外気に開口した２つの開口８、１２と、クリーンチャン
バ１のオリフィス２に対応する１つの開口１３とを有す
る。外気に開口する第１の開口８は空気取り入れ口であ
る。開口８から流入した空気は、乾燥剤粒が充填され両
端にフィルタ１５、１６が設けられた整流部１４と、流
入用の逆流防止弁１７とによって、クリーンチャンバ１
のオリフィス２に向いた開口１３に導かれる。外気に開
放した第２の開口１２は、整流部１４をバイパスし、ク
リーンチャンバ１のオリフィス２に設けられた排出用逆
流防止弁に繋がる排気口である。これらに加えて、前室
３には、整流部１４の出口位置、すなわちクリーンチャ
ンバ１のオリフィス２に繋がる開口１３と同じ側、に有
る乾燥剤粒を監視するための覗き窓１９が設けられてい
る。この覗き窓１９によって、整流部の終端部に位置し
ているために最後に飽和する乾燥剤粒の色が変わったか
否かに基づき、水分による乾燥剤粒の飽和状況を監視す
ることが可能になる。
【００２２】図４は、図３の例と比較した場合、乾燥剤
粒の飽和状況を観測するための前記覗き窓が、整流部１
４の出口近傍、すなわちクリーンチャンバ１のオリフィ
ス２に繋がる開口１３と同じ側に設けられた測定端子２
２、２３とＬＥＤ表示装置２１とを有する電子的湿度測
定装置２０によって置換された点が異なる。ブルーから
ピンクへの変化である乾燥剤の色の変化を視覚によって
測定することは容易ではないが、この電子的湿度測定装
置は、はるかに精密に乾燥剤の水分による飽和の割合を
測定することができる。
【００２３】排気管が整流部をバイパスし、かつ逆流防
止弁を有することは本発明において必須ではないが、外
気の圧力が突然低下した場合にクリーンチャンバ１内の
減圧が外気圧の低下に追従できない事態を防止するため
にはこの構造が推奨される。この種の逆流防止弁を使用
する際は、排出回路において想定される圧力損失の関数
としてバルブを調整する必要が有る。
【００２４】同様に、整流部と直列に接続される逆流防
止弁は必須ではない。逆流防止弁は、空気流入回路にお
ける圧力損失と関連して調整される。しかし、空気流入
回路の圧力損失調整要素は他にもあり、断面が一定な整
流部に比較して圧力損失が大きくなる断面漸減整流部の
寸法設定がその例である。流入側のバルブを削除するこ
とで乾燥装置の構造は単純化され初期コストおよび運転
コストを低減することができる。また、信頼性の向上に
も繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に基づく乾燥装置を具備する
チャンバの断面図である。
【図２】 図２は、チャンバに空気を導入するための、
乾燥剤粒を充填した断面が漸減する整流部の断面図であ
る。
【図３】 図３は、チャンバのオリフィスに装着され、
チャンバ内を乾燥させ、乾燥剤粒の容器として機能し、
乾燥剤粒の飽和度を監視する手段を有し、空気の流入状
況を監視する手段を具備する本発明に基づく前室の異な
る実施例を示すものである。
【図４】 図４は、チャンバのオリフィスに装着され、
チャンバ内を乾燥させ、乾燥剤粒の容器として機能し、
乾燥剤粒の飽和度を監視する手段を有し、空気の流入状
況を監視する手段を具備する本発明に基づく前室のさら
に異なる実施例を示すものである。
【符号の説明】
１・・・クリーンチャンバ ２・・・オリフィス ３・・・前室 ４・・・乾燥剤 ５・・・逆流防止バルブ ６・・・バネ ７・・・仕切り板

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オリフィスおよび乾燥剤を充填した着脱
    可能な前室とを経由して外気と繋がるクリーンチャンバ
    を具備する乾燥装置付チャンバにおいて、当該乾燥装置
    付チャンバはクリーンチャンバのオリフィスと乾燥剤を
    充填した着脱可能な前室との間に、クリーンチャンバの
    オリフィスに乾燥剤を充填した前室を装着したときに開
    放し、それ以外は閉じているバルブを有し、乾燥剤を充
    填した前室には空気が直接流れることを防止して乾燥剤
    と接触するように仕向ける整流部を有する乾燥装置付チ
    ャンバ。
  2. 【請求項２】 前記乾燥剤を充填した前室は、整流部の
    両端に、乾燥剤を保持すると共に乾燥剤の腐蝕によって
    生じたダストの漏出を防止するフィルタを有する請求項
    １に記載の乾燥装置付チャンバ。
  3. 【請求項３】 前記整流部のクリーンチャンバと連結す
    る部分は細くなっており、乾燥剤を充填した前室にはク
    リーンチャンバに空気が流入する流れのみを許容する逆
    流防止弁が設けられている請求項１に記載の乾燥装置付
    チャンバ。
  4. 【請求項４】 前記整流部のクリーンチャンバと連結す
    る部分は細くなっており、乾燥剤を充填した前室にはク
    リーンチャンバに空気が流入する流れのみを許容する逆
    流防止弁と、クリーンチャンバ内の空気が流出する排出
    流のみを許容し整流部と平行に設けられた排気管を通じ
    てチャンバ内の空気を外気に直接開放する逆流防止弁が
    設けられている請求項１に記載の乾燥装置付チャンバ。
  5. 【請求項５】 乾燥剤を充填した前室の整流部の断面積
    は、チャンバのオリフィスに向けて小さくなっている請
    求項１に記載の乾燥装置付チャンバ。
  6. 【請求項６】 乾燥剤を充填した前室の整流部の断面積
    は漸減しており、クリーンチャンバ内の空気が流出する
    排出流のみを許容し整流部と平行に設けられた排気管を
    通じてチャンバ内の空気を外気に直接開放する逆流防止
    弁が設けられている請求項１に記載の乾燥装置付チャン
    バ。
  7. 【請求項７】 乾燥剤を充填した前室に乾燥剤の飽和状
    況を監視する監視手段が設けられた請求項１に記載の乾
    燥装置付チャンバ。
  8. 【請求項８】 前記乾燥剤の飽和状況を監視する監視手
    段は、チャンバのオリフィス近傍の整流部末端にある乾
    燥剤を見ることができる窓を具備した視覚監視手段であ
    る請求項７に記載の乾燥装置付チャンバ。
  9. 【請求項９】 前記乾燥剤の飽和状況を監視する監視手
    段は、チャンバのオリフィス近傍の整流部末端にある乾
    燥剤と接触する２つの測定端子を具備した電子的監視手
    段である請求項７に記載の乾燥装置付チャンバ。
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