JP2008068210A - Environmental maintenance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境維持システムに係り、特に半導体やその部品等を保管する材料保管用ストッカを低露点な環境に維持する環境維持システムに関する。 The present invention relates to an environmental maintenance system, and more particularly to an environmental maintenance system for maintaining a material storage stocker for storing semiconductors and parts thereof in a low dew point environment.
近年、半導体やフラットパネルディスプレイ等の分野では、デバイスの高精細化及び高集積化が進み、空気中のガス状不純物や水分の付着による劣化が問題となっている。そのため、デバイス製造用の材料の保管には、ガス状不純物や水分が除去された高清浄な空間が必要であり、その高清浄な空間は、材料が保管されている間常時維持される必要がある。 In recent years, in the fields of semiconductors, flat panel displays, and the like, devices have become highly fine and highly integrated, and deterioration due to adhesion of gaseous impurities and moisture in the air has become a problem. Therefore, storage of materials for device manufacturing requires a highly clean space from which gaseous impurities and moisture have been removed, and this highly clean space must be maintained at all times while the material is stored. is there.
そこで、材料を高清浄な保管用ストッカで保管する方法が提案されている。保管用ストッカは、高純度窒素ガスや吸着剤を利用した除湿機によって高清浄空気が供給されており、その内部は高清浄な環境に維持される。このような保管用ストッカにおいて、除湿機等の駆動部の消費エネルギーの低減によるランニングコストの低減を目的として、除湿機で製造された高清浄空気を保管用ストッカに供給して内部を高清浄な環境に置換した後、保管用ストッカに高清浄空気を充満させたまま密閉状態として材料の保管を行うと共に、各種動力源を絶つ保管方法が特許文献1に示されている。
Therefore, a method for storing the material in a highly clean storage stocker has been proposed. The storage stocker is supplied with high clean air by a dehumidifier using high purity nitrogen gas or an adsorbent, and the inside is maintained in a high clean environment. In such a storage stocker, for the purpose of reducing running costs by reducing the energy consumption of the drive unit of the dehumidifier, etc., highly clean air produced by the dehumidifier is supplied to the storage stocker to highly clean the inside.
次に、特許文献1に開示されている材料の保管方法を図4を用いて具体的に説明する。この保管方法では、まず、吸着剤を用いたクリーン・ドライ・ガス供給用ユニット1により、クリーン・ドライ・ガスを製造する。そして、保管室2内の排気を行いつつ、クリーン・ドライ・ガス供給用ユニット1からクリーン・ドライ・ガスを保管室2へ供給してガス置換を行う。ガス置換が終了したら、クリーン・ドライ・ガス遮断及び導通制御用外部バルブ3及び大型のゲートバルブ4を閉じ、クリーン・ドライ・ガス供給ユニット1及び強制排気ファン5の稼動を停止させ、保管室2内を高清浄空気で満たされた状態で保存する。これにより、一切の動力を要することなくその高清浄な環境を維持することができ、半導体ウエハ等の保管時における保管庫のランニングコストを低減することができる。
しかしながら、従来の方式では、クリーン・ドライ・ガス供給用ユニット1の立上げ直後、湿度の高い空気が保管室に供給されてしまうため、保管室内部の湿度を所定の値にするのに多大な時間を要するという問題があった。
However, in the conventional system, immediately after the clean dry
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、除湿機の立上げ時間と環境維持室を所望の露点温度にするまでの時間を短縮化し、省エネルギー性に優れた環境維持システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an environmental maintenance system that is excellent in energy saving by shortening the startup time of the dehumidifier and the time required to bring the environmental maintenance room to a desired dew point temperature. For the purpose.
本発明の請求項1は前記目的を達成するために、ファンにより取り込んだエアを除湿機で除湿して環境維持室に給気する環境維持システムにおいて、前記除湿機の出口側と前記環境維持室とを接続することにより、前記除湿機で除湿したエアを前記環境維持室に給気する給気ラインと、前記除湿機の出口側と前記除湿機の入口側とを接続することにより、前記除湿機で除湿したエアを前記除湿機の入口側に循環させる循環ラインと、前記除湿機の出口側でエアの露点温度を測定する露点温度測定手段と、前記露点温度測定手段の測定値に基づいて、前記除湿機で除湿したエアの送気先を前記給気ラインと前記循環ラインとで切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする環境維持システムを提供する。 According to a first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, in an environmental maintenance system for dehumidifying air taken in by a fan with a dehumidifier and supplying the air to the environmental maintenance chamber, the outlet side of the dehumidifier and the environmental maintenance chamber By connecting an air supply line for supplying air dehumidified by the dehumidifier to the environmental maintenance chamber, and an outlet side of the dehumidifier and an inlet side of the dehumidifier. A circulation line that circulates the air dehumidified by a dehumidifier to the inlet side of the dehumidifier, a dew point temperature measuring means that measures the dew point temperature of the air at the outlet side of the dehumidifier, and a measurement value of the dew point temperature measuring means An environmental maintenance system comprising switching means for switching an air supply destination of air dehumidified by the dehumidifier between the air supply line and the circulation line is provided.
請求項1の発明によれば、循環ラインを設けて除湿機の除湿エアを入口側に循環させるようにしたので、除湿機で高い除湿性能が得られ、たとえば除湿機の立ち上げ時に除湿エアを除湿機に循環させて、低い露点温度まで急激に除湿させることができる。
According to the invention of
また、請求項1の発明によれば、除湿エアの露点温度に応じて、除湿エアの送気先を環境維持室と除湿機の入口側とで切り替えるようにしたので、所望の露点温度まで除湿したエアのみを環境維持室に給気することができる。これにより、環境維持室を低露点環境にするまでの時間を短縮することができる。 According to the first aspect of the present invention, the dehumidification air supply destination is switched between the environmental maintenance room and the dehumidifier inlet side according to the dew point temperature of the dehumidification air. Only the air that has been supplied can be supplied to the environmental maintenance room. Thereby, the time until the environment maintenance room is set to the low dew point environment can be shortened.
請求項2に記載の発明は請求項1において、前記露点温度測定手段の測定値に基づいて前記切替手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記露点温度測定手段の測定値が所定値以下の際に、前記除湿機で除湿したエアを前記給気ラインに送気して前記環境維持室に給気し、前記露点温度測定手段の測定値が所定値を超える際に、前記除湿機で除湿したエアを前記還気ラインに送気することを特徴とする。
The invention according to
請求項2の発明によれば、除湿エアの露点温度が所定値以下になるまで、除湿エアを除湿機に循環させるので、除湿エアを短時間で所定の露点温度まで低下させることができる。
According to the invention of
また、請求項2の発明によれば、除湿エアの露点温度が所定値以下になった際に除湿エアを環境維持室に給気するので、環境維持室の露点温度の除湿エアのみを給気させることができ、環境維持室を短時間で所定の露点温度にすることができる。よって、請求項2の発明によれば、環境維持室を短時間で所定の湿度にすることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the dew point temperature of the dehumidified air becomes equal to or lower than the predetermined value, the dehumidified air is supplied to the environment maintaining room, so only the dehumidified air having the dew point temperature of the environment maintaining room is supplied. The environmental maintenance chamber can be brought to a predetermined dew point temperature in a short time. Therefore, according to the second aspect of the invention, the environmental maintenance chamber can be set to a predetermined humidity in a short time.
請求項3に記載の発明は請求項1又は2において、前記環境維持室は、開閉扉によって開閉される開口部と、前記開口部から排気される排気エアの風速を測定する風速測定手段とを備え前記風速測定手段の測定値に応じて前記ファンの送風量が調整されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the environment maintaining chamber includes an opening that is opened and closed by an opening / closing door, and a wind speed measuring unit that measures a wind speed of exhaust air exhausted from the opening. The air flow rate of the fan is adjusted according to the measured value of the wind speed measuring means.
請求項3の発明によれば、開口部から排気エアの風速に応じてファンの送風量を調整するので、排気エアの風速を制御することができ、たとえば、排気エアの風速が常に基準値以上になるように制御することができる。なお、基準値を、開閉扉が全開の際に水分が環境維持室に入らないような風速の値とすることによって、環境維持室に外部から水分が入ることを防止できる。 According to the invention of claim 3, since the air flow rate of the fan is adjusted according to the wind speed of the exhaust air from the opening, the wind speed of the exhaust air can be controlled. For example, the wind speed of the exhaust air is always higher than the reference value. Can be controlled. In addition, when the reference value is set to a wind speed value that prevents moisture from entering the environment maintenance chamber when the door is fully opened, moisture can be prevented from entering the environment maintenance chamber from the outside.
請求項4に記載の発明は請求項1又は2において、前記環境維持室は、開閉扉によって開閉される開口部と、前記開閉扉を開閉操作して前記開口部の大きさを調節する開閉扉操作手段とを備え、前記開閉扉操作手段によって調節された前記開口部の大きさに応じて前記ファンの送風量が調整されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the environmental maintenance chamber includes an opening that is opened and closed by the opening and closing door, and an opening and closing door that opens and closes the opening and closing door to adjust the size of the opening. Operating means, and the blast volume of the fan is adjusted according to the size of the opening adjusted by the opening / closing door operating means.
請求項4の発明によれば、開口部の大きさに応じてファンの送風量を調整するので、開口部から排気エアの風速を制御することができ、たとえば、排気エアの風速が常に基準値以上になるように制御することができる。なお、基準値を、開閉扉が全開の際に水分が環境維持室に入らないような風速の値とすることによって、環境維持室に外部からの水分が入ることを防止することができる。 According to the invention of claim 4, since the air flow rate of the fan is adjusted according to the size of the opening, the wind speed of the exhaust air can be controlled from the opening. For example, the wind speed of the exhaust air is always the reference value. It can control so that it may become above. In addition, when the reference value is set to a wind speed value that prevents moisture from entering the environmental maintenance chamber when the door is fully opened, it is possible to prevent moisture from the outside from entering the environmental maintenance chamber.
請求項5に記載の発明は請求項3又は4において、前記開口部から排気されるエアの露点温度を測定する排気露点温度測定手段が設けられ、該排気露点温度測定手段の測定値に応じて、前記開閉扉と前記除湿機が操作されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the exhaust dew point temperature measuring means for measuring the dew point temperature of the air exhausted from the opening according to the third or fourth aspect, and according to the measured value of the exhaust dew point temperature measuring means. The opening / closing door and the dehumidifier are operated.
請求項5の発明によれば、開口部からの排気エアの露点温度に応じて開閉扉と前記除湿機を操作するようにしたので、たとえば排気エアの露点温度が目標値に達した際に開閉扉を閉めて除湿機を停止することによって、環境維持室を目標の露点温度に維持することができ、且つ、ランニングコストを低減することができる。
According to the invention of
本発明によれば、除湿機で除湿したエアが所定の露点温度になるまで除湿エアを除湿機に循環させて、環境維持室に給気するので、環境維持室を速やかに所定の露点温度まで乾燥させることができる。 According to the present invention, the dehumidified air is circulated through the dehumidifier until the air dehumidified by the dehumidifier reaches a predetermined dew point temperature, and the air is supplied to the environmental maintenance room. Can be dried.
以下、添付図面に従って本発明に係る環境維持システムの好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明に係る環境維持システムの第1の実施形態を示す概略構成図である。 Hereinafter, preferred embodiments of an environmental maintenance system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an environmental maintenance system according to the present invention.
図1に示すように、本実施の形態の環境維持システム10は、水分を吸着する吸着剤が設けられた除湿機12と、半導体材料14を保管するためのストッカ16を有している。
As shown in FIG. 1, the environment maintenance system 10 of the present embodiment includes a
除湿機12には、エアを除湿機12内に流入させるための外気流路18と、除湿機12内で処理されたエアをストッカ16に流入させるための給気流路20が接続されている。
Connected to the
外気流路18には、還気ダンパ22(切替手段)が設けられている。また、給気流路20には、流路切替ダンパ24(切替手段)が設けられている。そして、還気ダンパ22と流路切替ダンパ24は、還気流路26により連結されている。還気ダンパ22と流路切替ダンパ24は、還気流路26側に全開にすることによって、除湿機12の入口側と出口側が還気流路26に連通され、外部及びストッカ16から遮断されるようになっている。また、還気ダンパ22と流路切替ダンパ24は、還気流路26に対して全閉にすることによって、除湿機12の出口側から送り出されたエアが還気流路26に流れ込むようになっている。
The outside
外気流路18の除湿機12と還気ダンパ22との間には、ファン28が設けられている。ファン28は、外気を直接取り込み除湿機12へエアを強制的に送り込むものである。
A
除湿機12と流路切替ダンパ24の給気流路20には、露点温度測定手段30が設けられている。この露点温度測定手段30は、除湿機12で処理されたエアの露点温度を測定するものであり、例えば、光学式の露点計が用いられる。
A dew point temperature measuring means 30 is provided in the air
ストッカ16と流路切替ダンパ24との間の給気流路20には、風量調節ダンパ32(切替手段)が設けられている。この風量調節ダンパ32は、露点温度測定手段30の測定結果に基づいてその開閉を制御されるようになっている。
An air volume adjusting damper 32 (switching means) is provided in the
ストッカ16には、開口部34が設けられている。この開口部34は、半導体材料14をストッカ16の内部に搬入又は搬出するとともに、ファン28を介してシステム内部に取り込まれたエアを排出するために用いられる。
The
開口部34の近傍には、風速計測手段36が設けられており、この風速計測手段36により、ストッカ16の内部を満たすエアが開口部34から排出される際の風速を測定できるようになっている。
Wind speed measuring means 36 is provided in the vicinity of the
開口部34には、開閉扉38が取り付けられている。この開閉扉38は、不図示の駆動手段により開口部34の縁部に沿って往復運動することができるようになっている。
An opening / closing
開口部34の近傍には、排気露点温度測定手段40が設けられている。この排気露点温度測定手段40は、ストッカ16から排気されるエアの露点温度を測定することができるようになっている。
Exhaust dew point temperature measuring means 40 is provided in the vicinity of the
次に本実施の形態に係る環境維持システム10を用いて、ストッカ16の内部雰囲気を所定の湿度にする手順について説明する。
Next, a procedure for setting the internal atmosphere of the
まず、還気ダンパ22と流路切替ダンパ24を、還気流路26側に全開にすることによって、除湿機12の入口側と出口側を還気流路26に連通させ、外部及びストッカ16から除湿機12を遮断する。次に、風量調節ダンパ32を閉鎖した状態で、ファン28を作動させて、除湿機12の内部にエアを送り込む。ここで、除湿機12の出口側からは、その入口側から流入するエアに比べて露点温度の低いエアが送り出される。そして、除湿機12の出口側から送り出されるエアの露点を、露点温度測定手段30により測定し、この測定値が所定の露点温度以下になるまで、風量調節ダンパ32を閉じ、エアがストッカ16に流れ込まないようにする。このとき、除湿機12の出口側から送り出されるエアの全量は、流路切替ダンパ24から還気流路26へ入り、還気ダンパ22から再び外気流路18を通り除湿機12の内部に流入する。そして、露点温度測定手段30の測定値が所定の露点温度以下になったときに、還気ダンパ22と流路切替ダンパ24を、還気流路26に対して全閉にするとともに風量調節ダンパ32を開くことにより、ストッカ16に対して除湿機12で処理されたエアを給気する。このとき、開口部34から排気を行いながら、給気流路20から所定の露点温度以下のエアを導入する。また、開口部34から排気される空気の露点温度を、排気露点温度測定手段40を用いて測定し、その測定値が所定の露点温度以下になった段階で、風量調節ダンパ32及び開閉扉38を閉じる。この結果、ストッカ16の内部は所定の露点温度のエアで満たされた密閉空間となる。
First, the
なお、半導体材料14を、ストッカ16に搬入又はストッカ16から搬出する際には、開閉扉38を移動して半導体材料14の大きさに合うように開口を作るとともに、風速計測手段36により計測した風速に基づき、この開口部からストッカ16の内部へエアが逆流することがないようにファン28の動力を調節する。
When the
以上説明したように本実施の形態によれば、露点温度測定手段30の測定結果が、所定の露点温度以下になるまで、風量調節ダンパ32を閉じるとともに還気ダンパ22と流路切替ダンパ24を還気流路26側に全開にして、除湿機12で処理されたエアをストッカ16へ送り込むことなく、再度除湿機12を通過するようにしたので、所定の露点温度のエアを送り出すことができるようになるまでの時間、即ち除湿機12の立上時間を短縮化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the air
また、本実施の形態によれば、露点温度測定手段30の測定結果が、所定の露点温度以下になった後に、還気ダンパ22と流路切替ダンパ24を還気流路26に対して全閉にするとともに風量調節ダンパ32を開放して、除湿機12で処理されたエアをストッカ16内へ流入させるようにしたので、所定の露点温度以下に至ったエアのみを、当初からストッカ16に流入させるので、ストッカ16を低露点環境にするのに要する時間を短縮化することができる。その結果、環境維持システム自体の省エネルギー化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
次に、本発明に係る環境維持システムの第2の実施形態について説明する。図2に示す第2の実施形態の環境維持システム10Aは、図1に示した第1の実施形態と比べて、制御手段42Aが設けられた点で異なっている。制御手段42Aは、露点温度測定手段30、排気露点温度測定手段40及び風速計測手段36と電機的に接続されており、第1の実施形態の環境維持システム10において操作者が手動で行っていた操作を自動化するものである。即ち、制御手段42Aは、露点温度測定手段30、排気露点温度測定手段40及び風速計測手段36により測定された計測値を取り込んで解析して、その解析結果に基づき、還気ダンパ22、流路切替ダンパ24、風量調節ダンパ32、ファン28及び除湿機12の運転状態を制御する。
Next, a second embodiment of the environmental maintenance system according to the present invention will be described. The
本実施の形態に係る環境維持システム10Aによれば、環境維持システムの動作をより適切に制御し、システムの自動化を図ることができるので、環境維持システム自体の操作を簡略化することができる。
According to the
次に、本発明に係る環境維持システムの第3の実施形態について説明する。図3に示す第3の実施形態に係る環境維持システム10Bは、図1に示した第1の実施形態と比べて、制御手段42Bが設けられた点で異なっている。制御手段42Bは、露点温度測定手段30及び排気露点温度測定手段40と電機的に接続されているとともに、予めストッカ16の開口部34の開閉扉38を移動して作る開口の大きさとストッカ16に給気する最低限必要な風量の関係に関するデータがその内部に設けられたメモリ内に格納されており、第1の実施形態の環境維持システム10において操作者が手動で行っていた操作を自動化する。即ち、制御手段42Bは、露点温度測定手段30及び排気露点温度測定手段40により測定された計測値を取り込んで解析し、その解析結果に基づき、還気ダンパ22、流路切替ダンパ24、風量調節ダンパ32、ファン28及び除湿機12の運転状態を制御するとともに、制御手段42Bの内部のメモリ内に格納されたデータに基づき、開閉扉38の開閉を自動で行うように構成されている。
Next, a third embodiment of the environmental maintenance system according to the present invention will be described. The
本実施の形態に係る環境維持システム10Bによれば、上記実施形態において設けられていた風速計測手段36を用いることなく、環境維持システム自体を適切に制御することができる。この結果、環境維持システム自体の装置構成をより簡略化することができるようになる。
According to the
なお、本発明は上述の実施形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
例えば、上記実施の形態においては、除湿機12は主に除湿を行う機能を有するものとして記載したが、本発明はこれに限られず、除湿機12の内部に更にガス状不純物を吸着する吸着剤を備えたものとすることができる。これにより、除湿機12から流出するエアは、クリーン且つドライなガスとなり、ストッカ16の内部において高清浄空間を実現することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態においては、環境維持室の例として半導体用のストッカ16を用いて説明したが、本発明における環境維持室はこれに限られず、他の対象物を保管するものにも適用することが可能である。
In the above embodiment, the
10、10A、10B…環境維持システム、12…除湿機、16…ストッカ、18…外気流路、20…給気流路、28…ファン、22…還気ダンパ、24…流路切替ダンパ、26…還気流路、30…露点温度測定手段、32…風量調節ダンパ、14…半導体材料、34…開口部、36…風速計測手段、38…開閉扉、40…排気露点温度測定手段、42A、42B…制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記除湿機の出口側と前記環境維持室とを接続することにより、前記除湿機で除湿したエアを前記環境維持室に給気する給気ラインと、
前記除湿機の出口側と前記除湿機の入口側とを接続することにより、前記除湿機で除湿したエアを前記除湿機の入口側に循環させる循環ラインと、
前記除湿機の出口側でエアの露点温度を測定する露点温度測定手段と、
前記露点温度測定手段の測定値に基づいて、前記除湿機で除湿したエアの送気先を前記給気ラインと前記循環ラインとで切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とする環境維持システム。 In the environmental maintenance system that dehumidifies the air taken in by the fan with a dehumidifier and supplies it to the environmental maintenance room.
An air supply line that supplies air dehumidified by the dehumidifier to the environmental maintenance chamber by connecting the outlet side of the dehumidifier and the environmental maintenance chamber;
A circulation line that circulates the air dehumidified by the dehumidifier to the inlet side of the dehumidifier by connecting the outlet side of the dehumidifier and the inlet side of the dehumidifier;
Dew point temperature measuring means for measuring the dew point temperature of air at the outlet side of the dehumidifier;
Based on the measured value of the dew point temperature measuring means, switching means for switching the air supply destination of the air dehumidified by the dehumidifier between the air supply line and the circulation line;
Environmental maintenance system characterized by comprising.
該制御手段は、
前記露点温度測定手段の測定値が所定値以下の際に、前記除湿機で除湿したエアを前記給気ラインに送気して前記環境維持室に給気し、
前記露点温度測定手段の測定値が所定値を超える際に、前記除湿機で除湿したエアを前記還気ラインに送気することを特徴とする請求項1に記載の環境維持システム。 Control means for controlling the switching means based on the measured value of the dew point temperature measuring means,
The control means includes
When the measured value of the dew point temperature measuring means is equal to or less than a predetermined value, the air dehumidified by the dehumidifier is supplied to the supply line and supplied to the environmental maintenance chamber,
The environment maintenance system according to claim 1, wherein when the measured value of the dew point temperature measuring means exceeds a predetermined value, air dehumidified by the dehumidifier is sent to the return air line.
開閉扉によって開閉される開口部と、
前記開口部から排気される排気エアの風速を測定する風速測定手段と、を備え
前記風速測定手段の測定値に応じて前記ファンの送風量が調整されることを特徴とする請求項1又は2に記載の環境維持システム。 The environmental maintenance room is
An opening that is opened and closed by an opening and closing door;
A wind speed measuring means for measuring a wind speed of the exhaust air exhausted from the opening is provided, wherein the air flow rate of the fan is adjusted according to a measurement value of the wind speed measuring means. The environmental maintenance system as described in.
開閉扉によって開閉される開口部と、
前記開閉扉を開閉操作して前記開口部の大きさを調節する開閉扉操作手段と、を備え、
前記開閉扉操作手段によって調節された前記開口部の大きさに応じて前記ファンの送風量が調整されることを特徴とする請求項1又は2に記載の環境維持システム。 The environmental maintenance room is
An opening that is opened and closed by an opening and closing door;
And an opening / closing door operating means for adjusting the size of the opening by opening / closing the opening / closing door,
The environment maintenance system according to claim 1 or 2, wherein the blower amount of the fan is adjusted according to the size of the opening adjusted by the opening / closing door operating means.
該排気露点温度測定手段の測定値に応じて、前記開閉扉と前記除湿機が操作されることを特徴とする請求項3又は4に記載の環境維持システム。 Exhaust dew point temperature measuring means for measuring the dew point temperature of the air exhausted from the opening is provided,
The environmental maintenance system according to claim 3 or 4, wherein the door and the dehumidifier are operated in accordance with a measured value of the exhaust dew point temperature measuring means.
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