JP2009206239A - 恒温空気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 恒温空気に対する風量分布及び温度分布の均一化を図るとともに、低コスト性を高める。温度分布等の均一化を維持する上での安定性及び信頼性、更には適応性及び汎用性を高める。
【解決手段】 送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…と被空調部Ｍ間に、送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…から吐出した恒温空気Ａｃを整流して排出する空気整流室Ｃｐ…を形成するボックス部６ｐ…を設け、このボックス部６ｐ…の恒温空気排出側の面を、多数の小孔Ｈｍ…を設けた主整流板部７ｐ…により構成し、かつボックス部６ｐ…の恒温空気給入側の面に、送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…を接続するとともに、この吐出口部３ｐｏ…に対して所定間隔だけ離間した位置に、当該吐出口部３ｐｏ…から流入する恒温空気Ａｃ…を分散させ、かつ整流する多数の小孔Ｈｓ…を設けた補助整流板部８ｐ…を配する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、温調部により温調された恒温空気を送風部により被空調部に供給して当該被空調部の空調を行う恒温空気供給装置に関する。

一般に、高度の空調環境が要求される製造装置、例えば、半導体製造装置では、半導体製造装置本体に恒温空気供給装置を付設し、恒温空気供給装置により高精度かつ均一に温度調整された空気（恒温空気）を半導体製造装置本体に供給している。

従来、このような恒温空気供給装置を備える半導体製造装置は、特許文献１及び２により開示される半導体製造装置が知られており、特許文献１には、露光装置本体と、この露光装置本体が内部に配置されたチャンバと、このチャンバの空調を行う空調機室とを備えた半導体露光装置において、ケミカルフィルターと除塵フィルターをそれぞれ分離して配置した半導体製造装置が開示され、また、特許文献２には、空気循環による空調機構を有する半導体露光装置において、循環系と別に熱排気系を備え、循環系を循環する循環空気と半導体露光装置外部の空気を取り込み、熱を外部に排気するようにした露光装置（半導体製造装置）が開示されている。

しかし、このような半導体製造装置に備える従来の恒温空気供給装置は、製造装置本体の高精密化に伴い、恒温空気供給装置から供給される恒温空気に対しては、高精度の温調は勿論のこと、均一な温度分布が要求される。この場合、送風部の吐出口は比較的小径となることから、従来の恒温空気供給装置では、送風部の吐出口と製造装置本体間の距離をある程度長くし、この間を流通する際の整流作用により温度分布を均一化させていたが、小型化及び高精密化した製造装置本体の場合には、恒温空気供給装置の小型化と相俟って送風部の吐出口と製造装置本体間の距離が短くなり、従来の手法では温度分布の均一化を図るには限界がある。

このため、送風部の吐出口と製造装置本体間に整流板を配することにより送風の均一化を企図した構造も知られており、特許文献３には、均一な気体の吹き出しを実現するとともに、半導体製造検査装置におけるウエハ温度安定性、雰囲気濃度の均一化の実現を目的として、複数の開口が形成された板状体からなる気体の吹き出し構造であって、板状体の少なくとも一部は、気体の吹き出し方向に向けて凸形状を有し、板状体の外周と蓋体は気体の流通がないように気密に接触させ、板状体の外周には、返しが形成されてなる気体の吹き出し構造が開示されている。
特開２００３−１５１８９２号 特開２００５−３５３９６７号 特開２００２−２５７４０５号

しかし、上述した半導体製造装置を対象とした従来の吹き出し構造は、次のような問題点があった。

第一に、返しを形成した板状体を利用するため、送風機からの送風が、この返しに対して中心に供給された場合には均一化が可能であるとしても、返しの中心位置から少しでもズレた位置に送風された場合、送風量に顕著な片寄りが発生してしまう。したがって、送風機の吐出口が板状体（整流板）の中心位置からオフセットした位置に配される場合には、板状体の形状的な設計が容易でないなど、特殊形状の板状体を必要とすることに加え、大幅なコストアップを招く。

第二に、板状体自体の孔の数や配置等により均一化を図るため、送風の強さに直接影響を受けてしまう。即ち、板状体の孔をスムースに通過できない送風量が供給された場合、板状体の外側に回り込み、反って、不均一化を招く虞れがある。したがって、均一性を確保する上での安定性や信頼性に劣るとともに、汎用性や適応性にも難がある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した恒温空気供給装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、空気Ａに対する少なくとも温度を調整する温調部２ｐ及びこの温調部２ｐにより温調された恒温空気Ａｃを吸入して吐出する送風部３ｐを備え、この送風部３ｐの吐出口部３ｐｏから吐出した恒温空気Ａｃを被空調部Ｍに供給する恒温空気供給部Ｕｐを備える恒温空気供給装置１を構成するに際して、送風部３ｐ，３ｑの吐出口部３ｐｏ，３ｑｏと被空調部Ｍ間に、送風部３ｐ，３ｑの吐出口部３ｐｏ，３ｑｏから吐出した恒温空気Ａｃを整流して排出する空気整流室Ｃｐ，Ｃｑを形成するボックス部６ｐ，６ｑを設け、このボックス部６ｐ，６ｑの恒温空気排出側の面を、多数の小孔Ｈｍ…を設けた主整流板部７ｐ，７ｑにより構成し、かつボックス部６ｐ，６ｑの恒温空気給入側の面に、送風部３ｐ，３ｑの吐出口部３ｐｏ，３ｑｏを接続するとともに、この吐出口部３ｐｏ，３ｑｏに対して所定間隔だけ離間した位置に、当該吐出口部３ｐｏ，３ｑｏから流入する恒温空気Ａｃ…を分散させ、かつ整流する多数の小孔Ｈｓ…を設けた補助整流板部８ｐ，８ｑを配してなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、補助整流板部８ｐ…の各小孔Ｈｓ…の面積は、主整流板部７ｐ…の各小孔Ｈｍ…の面積よりも小さく設定することができる。また、補助整流板部８ｐ…は、主整流板部７ｐ…の中心位置ｐｏ…からオフセットした位置にある送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…に対して、この送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…の中心位置ｐｓ…からオフセットした位置に配することができる。さらに、補助整流板部８ｐ…は、少なくとも二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄ…を重ね、各整流板８ｐｕ，８ｐｄ…の相対位置を変更することにより当該補助整流板部８ｐ…における各小孔Ｈｓ…の面積の大きさを調整可能な面積調整手段１１ｐ…を設けることができる。なお、補助整流板部８ｐ…は、送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…に対する位置，間隔，角度の少なくとも一つを調整可能な配置調整手段１２ｐ…により支持することができる。他方、主整流板部７ｐ，７ｑの下流側にはエアフィルタ１３ｐ，１３ｑを配することができる。

このような構成を有する本発明に係る恒温空気供給装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 空気整流室Ｃｐ…を形成するボックス部６ｐ…の恒温空気排出側に多数の小孔Ｈｍ…を設けた主整流板部７ｐ…を配し、かつボックス部６ｐ…の恒温空気給入側の面に接続した吐出口部３ｐｏ…に対して所定間隔だけ離間した位置に、当該吐出口部３ｐｏ…から流入する恒温空気Ａｃ…を分散させ、かつ整流する多数の小孔Ｈｓ…を設けた補助整流板部８ｐ…を配したため、吐出口部３ｐｏ…から流入する恒温空気Ａｃ…に対する整流作用と撹拌作用（分散作用）の相乗効果により、主整流板部７ｐ…から排出する恒温空気Ａｃ…に対する風量分布及び温度分布の均一性をより高めることができるとともに、基本的には単純な補助整流板部８ｐ…の追加により実施できるため、低コスト性に優れる。

（２） 送風（恒温空気Ａｃ…）に対する整流作用と分散作用（撹拌作用）により均一化を図るため、吐出口部３ｐｏ…から供給される送風の向きや量（強さ）などの変動に対して影響を受けにくい。したがって、風量分布及び温度分布の均一化を維持（確保）する上での安定性や信頼性を高めることができるとともに、付設する被空調部Ｍの構造等に対しての適応性、更には汎用性にも優れる。

（３） 好適な態様により、補助整流板部８ｐ…の各小孔Ｈｓ…の面積を、主整流板部７ｐ…の各小孔Ｈｍ…の面積よりも小さく設定すれば、各小孔Ｈｓ…又は各小孔Ｈｍ…の大きさを選定（設定）するに際しての最適形態を実現できる。

（４） 好適な態様により、補助整流板部８ｐ…を、主整流板部７ｐ…の中心位置ｐｏ…からオフセットした位置にある吐出口部３ｐｏ…に対して、この吐出口部３ｐｏ…の中心位置ｐｓ…からオフセットした位置に配するようにすれば、吐出口部３ｐｏ…が主整流板部７ｐ…の中心位置ｐｏ…に対して片寄った位置にある構造であっても、風量分布及び温度分布の均一化を容易に確保することができる。

（５） 好適な態様により、補助整流板部８ｐ…を構成するに際し、少なくとも二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄ…を重ね、各整流板８ｐｕ，８ｐｄ…の相対位置を変更することにより当該補助整流板部８ｐ…における各小孔Ｈｓ…の面積の大きさを調整可能な面積調整手段１１ｐ…を設ければ、付設するボックス部６ｐ…の大きさや被空調部Ｍの構造等に対応して小孔Ｈｓ…の面積の大きさを容易に最適化調整できる。

（６） 好適な態様により、補助整流板部８ｐ…を、送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…に対する位置，間隔，角度の少なくとも一つを調整可能な配置調整手段１２ｐ…により支持するようにすれば、付設するボックス部６ｐ…の大きさや被空調部Ｍの構造等に対応して補助整流板部８ｐ…の配置を容易に最適化調整できる。

（７） 好適な態様により、主整流板部７ｐ…の下流側にエアフィルタ１３ｐ…を配すれば、風量分布及び温度分布の更なる均一化に寄与できるとともに、合理的なレイアウト構造により装置全体の小型コンパクト化に寄与できる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る恒温空気供給装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。

恒温空気供給装置１は、べース部５を有し、このべース部５の上面５ｆ上に、図２に示す対称位置Ｘｐ，Ｘｑに配した一対の恒温空気供給部Ｕｐ，Ｕｑを備える。この場合、対称位置Ｘｐ，Ｘｑは、１８０〔゜〕の回転対称である。各恒温空気供給部Ｕｐ，Ｕｑの基本構成は同一となり、それぞれ、基本構成として、温調部２ｐ，２ｑ、チャンバ１５ｐ，１５ｑ及び送風部３ｐ，３ｑを備える。このため、以下の説明では、各恒温空気供給部ＵｐとＵｑのいずれか一方のみを説明し、他方の説明は省略する。

なお、恒温空気供給装置１は、被空調部Ｍに付設して用いる。図１に示す被空調部Ｍは、半導体製造装置本体Ｍｃを例示する。恒温空気供給装置１は、この半導体製造装置本体Ｍｃの上端に設置して用いる。これにより、恒温空気供給装置１により生成された恒温空気Ａｃ…は、半導体製造装置本体Ｍｃに対面するべース部５の下面から半導体製造装置本体Ｍｃの内部に供給される。

一方、恒温空気供給装置１において、べース部５は、半導体製造装置本体Ｍｃの上面部となるべース本体部５ｍと、このべース本体部５ｍの外縁部の全周から上方へ直角に起立させた起立堤部５ｓからなる。したがって、べース本体部５ｍは、外形を半導体製造装置本体Ｍｃの上面部にほぼ一致させた形状に形成する。そして、べース本体部５ｍには、上下に貫通する左右一対の開口通風部２１ｐ，２１ｑを、上述した対称位置Ｘｐ，Ｘｑに対応させて設ける。この場合、開口通風部２１ｐの下端は、半導体製造装置本体Ｍｃに対して上方から臨む排出口となり、恒温空気供給装置１により生成される恒温空気Ａｃは、この排出口から半導体製造装置本体Ｍｃの内部に供給される。また、開口通風部２１ｐはフィルタホルダを兼ねており、この開口通風部２１ｐの内部にはエアフィルタ１３ｐを配設する。エアフィルタ１３ｐを、このような構造で設ければ、後述する主整流板部７ｐの下側（下流側）に重なるように配されるため、風量分布及び温度分布の均一化に寄与できるとともに、合理的なレイアウト構造により装置全体の小型コンパクト化に寄与できる利点がある。一方の恒温空気供給部Ｕｐ側について説明したが、他方の恒温空気供給部Ｕｑ側において、７ｑは排出口、１３ｑはエアフィルタをそれぞれ示す。

他方、べース本体部５ｍの上面（上面５ｆ）には、開口通風部２１ｐを上から覆うボックス部６ｐを固定する。ボックス部６ｐは、上側に配したボックス上半部６ｐｕと下側に配したボックス下半部６ｐｄを二段重ねにして構成する。ボックス上半部６ｐｕ及びボックス下半部６ｐｄは、図３に示すように、それぞれ高さを同程度に形成し、かつ平面視を略正方形に形成するとともに、いずれも下面部は開放する。この場合、ボックス下半部６ｐｄの前後左右の横幅は、上述した開口通風部２１ｐに対応させるとともに、ボックス上半部６ｐｕの横幅は、前後左右ともボックス下半部６ｐｄよりも短くする。また、ボックス下半部６ｐｄの上面には、ボックス上半部６ｐｕの前後左右の横幅に対応する開口部を形成するとともに、ボックス上半部６ｐｕの上面には、後述する送風部３ｐの吐出口部３ｐｏが臨む流入口２２ｐを形成する。これにより、ボックス部６ｐは、送風部３ｐの吐出口部３ｐｏから供給される恒温空気Ａｃを整流する空気整流室Ｃｐを形成する。

ボックス部６ｐをべース本体部５ｍの上面５ｆに固定する際には、ボックス下半部６ｐｄを開口通風部２１ｐの位置に対応させることにより当該開口通風部２１ｐに連通させる。また、ボックス部６ｐの下面部の位置には、多数の小孔Ｈｍ…を設けた主整流板部７ｐを固定し、ボックス部６ｐにおける恒温空気排出側の面を構成する。主整流板部７ｐは、ステンレス等の剛性素材により形成した一枚のパンチングプレートＰｍを利用し、図４に示すように、ボックス下半部６ｐｄにおける開放された下面部を完全に覆うことができるように、全体形状を略正方形に形成する。そして、パンチングプレートＰｍの全面には、長方形による多数の小孔Ｈｍ…を配列形成する。一方の恒温空気供給部Ｕｐ側について説明したが、他方の恒温空気供給部Ｕｑ側において、２２ｑは流入口、７ｑは主整流板部、Ｃｑは空気整流室をそれぞれ示す。このように、ボックス部６ｐ，６ｑをボックス下半部６ｐｄ…とボックス上半部６ｐｕ…の二段重ねにより構成し、べース本体部５ｍの上面５ｆに固定するとともに、ボックス下半部６ｐｄ…の下面部の位置に主整流板部７ｐ…を固定した構造に構成すれば、ベース部５（べース本体部５ｍ）の剛性アップによりベース部５の機械的強度（支持強度）及び防振効果をより高めることができる。

さらに、ボックス部６ｐの上面には送風部３ｐを設置する。送風部３ｐは、ケーシング２３ｐにより覆われ、かつ送風ファンを内蔵する送風部本体２４ｐと、ケーシング２３ｐに付設して送風ファンを回転させるファンモータ部２５ｐを備える。そして、ケーシング２３ｐの側面には、吸入口部（３ｑｉ）を有するとともに、ケーシング２３ｐに連続形成したダクト状の吐出口部３ｐｏを有する。送風部３ｐは、振動源及び騒音源となるため、所定の防振構造を介してボックス部６ｐの上面に取付ける。この場合、ファンモータ部２５ｐは、防振ゴム等の防振部材を含む防振支持機構２６ｐを介してボックス部６ｐの上面に取付けるとともに、吐出口部３ｐｏはボックス部６ｐの上面に形成した流入口２２ｐに接続するように、ボックス部６ｐの上面に取付ける。この際、ボックス部６ｐの上面と吐出口部３ｐｏ間には、気密性及び防振性を確保するため、弾性を有するシーリング部材（ガスケット）を介在させる。これにより、吐出口部３ｐｏは、ボックス部６ｐの恒温空気給入側の面に臨むことになり、吐出口部３ｐｏは流入口２２ｐを介してボックス部６ｐの内部、即ち、空気整流室Ｃｐに連通する。

ところで、送風機のタイプによっては、吐出口の位置が送風機の中心（重心）に対してオフセットした位置、即ち、左右又は前後に片寄って設けられる場合がある。図１（図３）に示す本実施形態で使用する送風部３ｐは、吐出口部３ｐｏの位置が送風部３ｐの中心（重心）に対してオフセットした位置にあり、送風部３ｐを、ボックス部６ｐの上面における安定した位置を選択して設置した際には、吐出口部３ｐｏの位置は、ボックス部６ｐの上面の中心位置からズレてしまう。即ち、吐出口部３ｐｏは、主整流板部７ｐの中心位置ｐｏからオフセット（例示の場合左寄り）した位置に配される。このため、上述した流入口２２ｐの位置も吐出口部３ｐｏの位置に一致させる。

一方、主整流板部７ｐの上面には、図３に示すように、三本の支持ポスト３１ｐ…を介して補助整流板部８ｐを取付ける。補助整流板部８ｐは、図３に示す一部抽出拡大図のように、二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄを重ねて構成する。各整流板８ｐｕ，８ｐｄは同じものを使用する。整流板８ｐｕ（８ｐｄ）は、ステンレス等の剛性素材により形成したパンチングプレートＰｓを利用し、図４に示す一部抽出拡大図のように、パンチングプレートＰｓの全面には、円形となる多数の孔部ｈｓ…を配列形成する。整流板８ｐｕの全体形状は、吐出口部３ｐｏ（流入口２２ｐ）に対して相似形とし、かつ吐出口部３ｐｏに対して同一又はやや大きい形状に形成する。例示する整流板８ｐｕの全体形状は円形である。

また、図４及び図５に示すように、整流板８ｐｕの外周に沿って１２０〔゜〕間隔で三つの第一ネジ挿通孔３２ｐ…を形成するとともに、更に、第一ネジ挿通孔３２ｐ…に対して所定の回転角Ｒｓ（例示は４５〔゜〕）だけ周方向へ回転させた位置に、１２０〔゜〕間隔となる三つの第二ネジ挿通孔３３ｐ…を同様に形成する。これにより、二枚の整流板８ｐｕと８ｐｄは、回転角Ｒｓだけ周方向へ相対的にズレる複数の位置で固定することができる。各位置では円形の孔部ｈｓ…がそれぞれズレた位置で重なるため、補助整流板部８ｐとしては、上下二つの孔部ｈｓ…が重なって生じる面積の異なる小孔Ｈｓ…を有する複数の態様で用いることができ、使用に際してその態様を選択できる。この構造は、各整流板８ｐｕ，８ｐｄの相対位置を変更することにより補助整流板部８ｐにおける各小孔Ｈｓ…の面積の大きさを調整可能な面積調整手段１１ｐを構成する。このような面積調整手段１１ｐを設ければ、付設するボックス部６ｐ…の大きさや被空調部Ｍの構造等に対応して小孔Ｈｓ…の面積の大きさを容易に最適化調整できる利点がある。そして、いずれの態様を選択した場合でも、補助整流板部８ｐにおける各小孔Ｈｓ…の面積は、主整流板部７ｐにおける各小孔Ｈｍ…の面積よりも小さくなるように設定する。補助整流板部８ｐ…の各小孔Ｈｓ…の面積を、主整流板部７ｐ…の各小孔Ｈｍ…の面積よりも小さく設定すれば、各小孔Ｈｓ…又は各小孔Ｈｍ…の大きさを選定（設定）するに際しての最適形態を実現できる。

一方、補助整流板部８ｐの取付けは、次のように行う。まず、三本の支持ポスト３１ｐ…を用意し、図３に示すように、各支持ポスト３１ｐ…の下端を主整流板部７ｐにおける予め設定した位置にそれぞれネジ止め等により固定する。これにより、各支持ポスト３１ｐ…は上方へ直角に起立する。この場合、補助整流板部８ｐの位置は、吐出口部３ｐｏに対して所定間隔だけ離間させることにより、当該吐出口部３ｐｏから流入する恒温空気Ａｃを分散させ、かつ整流することができる位置を選定するとともに、主整流板部７ｐの中心位置ｐｏからオフセットした位置にある吐出口部３ｐｏに対して、この吐出口部３ｐｏの中心位置ｐｓからオフセットした位置を選定する。これにより、吐出口部３ｐｏが主整流板部７ｐの中心位置ｐｏに対して片寄った位置にあっても、その位置に対応させて送風量及び送風方向を変えることができる。即ち、例示（図３）の場合、吐出口部３ｐｏが左寄りにオフセットしているため、補助整流板部８ｐを吐出口部３ｐｏに対して左側にオフセットさせれば、右側へより多くの風量を流入させることができ、左右における風量の平均化を図ることができる。

そして、各支持ポスト３１ｐ…の上端面には、ネジ孔が形成されており、各支持ポスト３１ｐ…の上端面上に、二枚重ねした整流板８ｐｕ，８ｐｄを載せ、固定ネジ３４ｐ…により固定する。この際、各整流板８ｐｕ，８ｐｄにおいて選定した第一ネジ挿通孔３２ｐ…又は第二ネジ挿通孔３３ｐ…に固定ネジ３４ｐ…を通し、各支持ポスト３１ｐ…の上端面に螺着する。これにより、補助整流板部８ｐは、主整流板部７ｐに対して平行に支持され、吐出口部３ｐｏと主整流板部７ｐ間の中間位置に配される。一方の恒温空気供給部Ｕｐ側について説明したが、他方の恒温空気供給部Ｕｑ側において、８ｑは補助整流板部、３１ｑ…は支持ポストをそれぞれ示す。

以上の構成が、本発明の主要部となる空気整流室Ｃｐ，Ｃｑを中心とした構成となる。次に、このような主要部以外の構成について、図２及び図６を参照して説明する。なお、図６は、本実施形態に係る恒温空気供給装置１の全体のブロック系統図を示す。

前述した温調部２ｐ，２ｑは、熱交換部を構成するダクト形のヒートシンク４１ｐ，４１ｑを備え、ヒートシンク４１ｐ，４１ｑの上面部外面と下面部外面には、それぞれペルチェ素子を用いた複数のサーモモジュールＴ…を配列させて付設するとともに、このサーモモジュールＴ…に重ねて上下一対の冷却部４２ｐｕ，４２ｐｄ，４２ｑｕ，４２ｑｄを取付ける。したがって、ヒートシンク４１ｐ…はサーモモジュールＴ…と空気Ａ…の熱交換を行う機能を有する。温調部２ｐ，２ｑをこのようなサーモモジュールＴ…とヒートシンク４１ｐ，４１ｑにより構成すれば、送風部３ｐ，３ｑ以外の振動発生源を排除できるため、恒温空気供給装置１全体の防音対策に寄与できる利点がある。

一方、ヒートシンク４１ｐ…は、両端が開口するため、一端の開口を外気（空気Ａ）の吸入口４１ｐｉ…として大気に開放するとともに、他端の開口は、温調された空気Ａ（恒温空気Ａｃ）の流出口としてチャンバ１５ｐ，１５ｑの流入口に接続する。チャンバ１５ｐ，１５ｑは、直方体形のボックス状に構成し、ヒートシンク４１ｐ…の流出口を接続した一側面に隣接する他側面に設けた流出口を、送風部３ｐ…におけるケーシング２３ｐ…に設けた吸入口部３ｐｉ…に接続する。したがって、チャンバ１５ｐ…における流入口と流出口の開口方向は直角となる。

さらに、恒温空気供給装置１は、制御部５１及び冷却水循環部５２を備える。制御部５１には、上述したファンモータ部１５ｐ…を接続するとともに、サーモモジュールＴ…を接続する。これにより、図示を省略した温度センサにより各部の温度が検出され、検出した温度の検出値が制御部５１に付与される。制御部５１は、温度の設定値及び検出値に基づいてサーモモジュールＴ…をフィードバック制御し、恒温空気Ａｃの温度を高精度に維持する。また、ファンモータ部１５ｐ…及び冷却水循環部５２に対する制御を行う。このため、制御部５１はコンピュータ機能を備えており、予め設定した制御プログラムに基づいてシーケンス制御を実行する。一方、冷却水循環部５２は、冷却水を生成し、冷却部２３ｐｕ…，２３ｑｕ…に冷却水を循環させることにより、サーモモジュールＴ…の放熱側の冷却を行う。

次に、本実施形態に係る恒温空気供給装置１における全体の動作について、各図を参照して説明する。

まず、恒温空気供給装置１の運転が開始することによりファンモータ部１５ｐ…が作動し、送風部３ｐ…による送風が行われるとともに、サーモモジュールＴ…が通電制御され、ヒートシンク４１ｐ…が冷却（又は加熱）される。これにより、ヒートシンク４１ｐ…の吸入口４１ｐｉ…から外気（空気Ａ…）が吸入され、ヒートシンク４１ｐ…の内部で熱交換が行われる。これにより、空気Ａ…が冷却されて恒温空気Ａｃ…が生成される。また、恒温空気Ａｃ…は、ヒートシンク４１ｐ…の排出口からチャンバ１５ｐ…に流入し、チャンバ１５ｐ…内における整流作用（撹拌作用）により温度分布の均一化された恒温空気Ａｃ…が生成される。そして、チャンバ１５ｐ…内の恒温空気Ａｃ…は、流出口から送風部３ｐ…の吸入口部３ｐｉ…に供給され、この吸入口部３ｐｉ…から送風部３ｐ…の内部に吸入される。

一方、送風部３ｐ…に吸入された恒温空気Ａｃ…は、吐出口部３ｐｏ…から吐出し、空気整流室Ｃｐ…に供給される。この場合、流入口２２ｐ…から供給された恒温空気Ａｃ…は、図３に示すように、補助整流板部８に当たって四方に分散されるとともに、一部の恒温空気Ａｃ…は、補助整流板部８の小孔Ｈｓ…を通過して補助整流板部８の下方に至る。この際、補助整流板部８ｐ…は、主整流板部７ｐ…の中心位置ｐｏ…からオフセットした位置にある送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…に対して、この送風部３ｐ…の吐出口部３ｐｏ…の中心位置ｐｓ…からオフセットした位置に配するため、吐出口部３ｐｏ…が主整流板部７ｐ…の中心位置ｐｏ…に対して片寄った位置にある構造であっても、風量分布及び温度分布の均一化が図られる。そして、空気整流室Ｃｐ…内で均等に分散した恒温空気Ａｃ…は、主整流板部７の小孔Ｈｍ…を通して主整流板部７の下方に至り、エアフィルタ１３ｐ…によりフィルタリングされ、開口通風部２１ｐの下端（排出口）から半導体製造装置本体Ｍｃの内部に供給される。なお、空気Ａ及び恒温空気Ａｃの送風経路を図１〜図３において点線矢印で示すとともに、図６において白抜矢印で示す。

よって、このような本実施形態に係る恒温空気供給装置１によれば、空気整流室Ｃｐ…を形成するボックス部６ｐ…の恒温空気排出側に多数の小孔Ｈｍ…を設けた主整流板部７ｐ…を配し、かつボックス部６ｐ…の恒温空気給入側の面に接続した吐出口部３ｐｏ…に対して所定間隔だけ離間した位置に、当該吐出口部３ｐｏ…から流入する恒温空気Ａｃ…を分散させ、かつ整流する多数の小孔Ｈｓ…を設けた補助整流板部８ｐ…を配したため、吐出口部３ｐｏ…から流入する恒温空気Ａｃ…に対する整流作用と撹拌作用（分散作用）の相乗効果により、主整流板部７ｐ…から排出する恒温空気Ａｃ…に対する風量分布及び温度分布の均一性をより高めることができるとともに、基本的には単純な補助整流板部８ｐ…の追加により実施できるため、低コスト性に優れる。また、送風（恒温空気Ａｃ…）に対する整流作用と分散作用（撹拌作用）により均一化を図るため、吐出口部３ｐｏ…から供給される送風の向きや量（強さ）などの変動に対して影響を受けにくい。したがって、風量分布及び温度分布の均一化を維持（確保）する上での安定性や信頼性を高めることができるとともに、付設する被空調部Ｍの構造等に対しての適応性、更には汎用性にも優れる。

次に、本発明の変更実施形態に係る恒温空気供給装置１、特に、補助整流板部８ｐ（他方の補助整流板部８ｑも同じ）に係わる変更実施形態について、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

図７（ａ）は、図５に示した補助整流板部８ｐに付設した面積調整手段１１ｐの変更例を示す。図５に示した面積調整手段１１ｐは、補助整流板部８ｐを構成する二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄに、それぞれ第一ネジ挿通孔３２ｐ…と第二ネジ挿通孔３３ｐ…を設け、各ネジ挿通孔３２ｐ…又は３３ｐ…を選択する形態を示したが、図７（ａ）は、ネジ挿通孔３２ｐ…及び３３ｐ…の代わりに円弧形の長孔７１ｐ…を形成して各整流板８ｐｕ，８ｐｄの回転方向における相対位置を連続的に調整できるようにした。また、図７（ｂ）は、支持ポスト３１ｐを一本とし、この支持ポスト３１ｐの上端で二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄの中心を支持するようにした。したがって、図７（ｂ）の場合は、各整流板８ｐｕ，８ｐｄの回転方向における相対位置を３６０〔゜〕にわたって連続的に調整できる面積調整手段１１ｐが構成される。

図７（ｃ）は、補助整流板部８ｐの下面（中心）を回動支持部７２ｐにより支持したものであり、補助整流板部８ｐの上下角度を任意に調整できるようにした。したがって、この回動支持部７２ｐは、補助整流板部８ｐの角度を調整可能な配置調整手段１２ｐを構成する。また、図７（ｄ）は、補助整流板部８ｐの高さ及び各整流板８ｐｕと８ｐｄ間の間隔を任意に調整できるようにした。この場合、支持ポスト３１ｐの上部と下部にそれぞれネジ部３１ｐｕと３１ｐｄを形成するとともに、このネジ部３１ｐｕ，３１ｐｄに挿通させた各整流板８ｐｕ，８ｐｄ及び主整流板部７ｐを一対のナットを含むナット部７３ｐ，７４ｐ，７５ｐにより任意の高さに固定すればよい。したがって、この構成は、補助整流板部８ｐ（整流板８ｐｕ，８ｐｄ）の間隔，高さ（位置）を調整可能な配置調整手段１２ｐを構成する。このような配置調整手段１２ｐを設ければ、位置，間隔，角度の少なくとも一つを調整可能になるため、付設するボックス部６ｐ…の大きさや被空調部Ｍの構造等に対応して補助整流板部８ｐ…の配置を容易に最適化調整できる。

図７（ａ）〜（ｄ）の構成は、それぞれ単独で実施してもよいし、二以上を組み合わせて実施してもよい。なお、図７（ａ）〜（ｄ）において、図１〜図５と同一部分（同一機能部分）には同一符号を付してその構成を明確にした。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，手法，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に、変更，追加，削除することができる。例えば、空気Ａは、外気を直接取込んでもよいし、被空調部Ｍ（半導体製造装置本体Ｍｃ）から排出される恒温空気Ａｃを取込むことにより循環させてもよい。また、送風部３ｐ，３ｑの型式は例示の型式に限定されるものではなく、各種型式の送風部を適用できる。さらに、チャンバ１５ｐ，１５ｑは必ずしも設けることを要しない。一方、補助整流板部８ｐ…として二枚の整流板８ｐｕ，８ｐｄ…を重ねて構成した場合を示したが、一枚であってもよいし、三枚以上であってもよい。また、面積調整手段１１ｐ…及び配置調整手段１２ｐ…としてマニュアル調整による形態を示したが、電動モータ等を利用して自動で調整できるようにしてもよい。なお、本発明に係る恒温空気供給装置１は、半導体製造装置をはじめ、恒温空気Ａｃ…を必要とする各被空調部Ｍに利用することができる。また、恒温空気Ａｃ…とは、大気は勿論のこと、被空調部Ｍの種類によっては、不活性ガス等の各種気体を含む概念である。

本発明の最良の実施形態に係る恒温空気供給装置の要部の構成を示す一部断面正面図、 同恒温空気供給装置の平面構成図、 同恒温空気供給装置における部分抽出拡大断面図を含む空気整流室を中心とした正面断面図、 同恒温空気供給装置における部分抽出拡大図を含むボックス部における主整流板部及び補助整流板部を示す一部破断底面図、 同恒温空気供給装置における補助整流板部及び面積調整手段の説明図、 同恒温空気供給装置の全体を示すブロック系統図、 本発明の変更実施形態に係る恒温空気供給装置の主要部を示す説明用模式的構成図、

符号の説明

１：恒温空気供給装置，２ｐ：温調部，２ｑ：温調部，３ｐ：送風部，３ｑ：送風部，３ｐｏ：吐出口部，３ｑｏ：吐出口部，６ｐ：ボックス部，６ｑ：ボックス部，７ｐ：主整流板部，７ｑ：主整流板部，８ｐ：補助整流板部，８ｑ：補助整流板部，８ｐｕ：整流板，８ｐｄ：整流板，１１ｐ…：面積調整手段，１２ｐ…：配置調整手段，１３ｐ：エアフィルタ，１３ｑ：エアフィルタ，Ａ：空気，Ａｃ：恒温空気，Ｍ：被空調部，Ｕｐ：恒温空気供給部，Ｕｑ：恒温空気供給部，Ｃｐ：空気整流室，Ｃｑ：空気整流室，Ｈｍ…：小孔，Ｈｓ…：小孔，ｐｏ：主整流板部の中心位置，ｐｓ：吐出口部の中心位置

Claims (6)

1. 空気に対する少なくとも温度を調整する温調部及びこの温調部により温調された恒温空気を吸入して吐出する送風部を備え、この送風部の吐出口部から吐出した恒温空気を被空調部に供給する恒温空気供給部を備える恒温空気供給装置において、前記送風部の吐出口部と前記被空調部間に、前記送風部の吐出口部から吐出した恒温空気を整流して排出する空気整流室を形成するボックス部を設け、このボックス部の恒温空気排出側の面を、多数の小孔を設けた主整流板部により構成し、かつ前記ボックス部の恒温空気給入側の面に、前記送風部の吐出口部を接続するとともに、この吐出口部に対して所定間隔だけ離間させた位置に、当該吐出口部から流入する恒温空気を分散させ、かつ整流する多数の小孔を設けた補助整流板部を配してなることを特徴とする恒温空気供給装置。
2. 前記補助整流板部の各小孔の面積は、前記主整流板部の各小孔の面積よりも小さく設定することを特徴とする請求項１記載の恒温空気供給装置。
3. 前記補助整流板部は、前記主整流板部の中心位置からオフセットした位置にある前記送風部の吐出口部に対して、この送風部の吐出口部の中心位置からオフセットした位置に配することを特徴とする請求項１又は２記載の恒温空気供給装置。
4. 前記補助整流板部は、少なくとも二枚の整流板を重ね、各整流板の相対位置を変更することにより当該補助整流板部における各小孔の面積の大きさを調整可能な面積調整手段を備えることを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載の恒温空気供給装置。
5. 前記補助整流板部は、前記送風部の吐出口部に対する位置，間隔，角度の少なくとも一つを調整可能な配置調整手段により支持することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の恒温空気供給装置。
6. 前記主整流板部の下流側にエアフィルタを配することを特徴とする請求項１記載の恒温空気供給装置。

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