JP2016020808A - 流体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な設置環境に応じて、設定値を変更するだけで、簡単に最適な噴霧制御を実現することが可能な流体噴霧装置を提供する。
【解決手段】所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する二流体ノズルと、前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段とを備えたもの。
【選択図】図１

Description

本実施形態は、一流体又は二流体を噴霧する流体噴霧装置に関する。

従来の複数の二流体ノズルによる加湿装置の噴霧量制御としては、いくつかの噴霧ノズルを複数のグループに分けて、グループ毎の噴霧ノズルに対してオンオフ制御を段数制御するか、あるいは各グループ毎に指示調節計を設置して、各指示調節計の設定値をずらすことにより、噴霧のタイミングを切替える方法が採用されている。

特開２００７−１３９４０３号公報 特開２００９−６４２８４号公報

前述した従来の二流体噴霧装置にあっては、制御の精度が低く、装置が大型且つ、煩雑となる上に、導入場所毎に、噴霧タイミングの微調整を繰返し、噴霧の加減を調整する必要性がある。

また、前述した従来の二流体噴霧装置にあっては、二流体ノズルに供給する水と空気の圧力は一定のため、霧の性質を安定させることができるという利点を有するものの、連続的な噴霧量調整はできず、ＦＦＵ方式のクリーンルーム等、広い空間の湿度調整を行う場合は、噴霧してから湿度センサーに計測されるまでの間に、噴霧した霧が攪拌されるため、制御性に大きな影響は与えないものの、空調機等、温湿度調整を行った空気をダクトを使ってクリーンルームに供給する空調システムでは、空調機から出てすぐの空気の温湿度を計測しながら制御を行うため、この様なオン/オフ制御では、湿度がハンチングするため制御の調整が困難である。

特許文献１に示した様な制御装置もあるが、水と液体系のCV値（弁容量）から、水の比例制御弁の開度によりフィードフォワードで制御する方法では、設置する現場の状況に応じてCV値を計算・確認する必要があり、設定が少し間違っていると、希望する粒径と流量を満足することができない点や、二流体ノズルの特性から、定格流量に対して少ない流量の制御は非常に不安定な傾向があり、少ない噴霧量の領域は比例制御を行うことができずに運転と停止によるハンチングを繰り返す可能性がある等、案件毎に、高い調整技術が必要とされ、二流体加湿システムの普及の妨げとなっている。

本実施形態は、従来の技術では、難しかった、高精度な噴霧量制御を、FFU方式、空調機方式等、様々な設置環境に応じて、設定値を変更するだけで、簡単に最適な噴霧制御を実現することが可能な流体噴霧装置を提供することを目的とする。

代表的な実施形態は、所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する一流体ノズルと、前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、を
備えた流体噴霧装置である。

さらに異なる代表的な実施形態は、所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する二流体ノズルと、前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、
を備えた流体噴霧装置である。

本実施形態の流体噴霧装置が適用されるシステムの概略構成図。 実施形態１の二流体噴霧装置を説明するための概略構成図。 図２の全体の動作を説明するためのフローチャート。 図３の噴霧量指令値を決定するため簡単な例を示すフローチャート。 図３の噴霧量指令値を決定するため実際の例を示すフローチャート。 図２の二流体噴霧装置おける全体の動作の流れを説明するための図。 図６の指令値が上昇時及び下降時の噴霧モード判定を説明するためのフローチャート。 図６のＰＷＭ制御を説明するための図。 図６の比例制御を説明するための図。 実施形態２の二流体噴霧装置を説明するための概略構成図。 実施形態３の二流体噴霧装置を説明するための概略構成図。 実施形態４の一流体噴霧装置を説明するための概略構成図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

始めに、図１を参照して、以下に述べる本実施形態の二流体噴霧装置２０が適用されるシステムの概略について説明する。

例えば、クリーンルーム０１内には半導体製造装置０２が設置され、この内部の温度、湿度が所定値になるように、空調機０３のファン０１２は、クリーンルーム０１内の清浄度を保つため、常に一定速度で風を流した状態で運用する。

クリーンルーム０１内の温度を温度検出器０８で検出し、また湿度を湿度検出器０９で検出し、これらの検出値を空調制御盤０６に取り込み、これら検出値と目標値との差に応じて、空調機０３内に有する冷却コイル０４に供給する冷水供給系の比例制御弁０１０の指令を変更したり、さらには空調機０３内に有する加熱コイル０５に供給する温水供給系の比例制御弁０１１の指令を変更したりするようになっている。

これ以外の構成として、空調機０３の内部には、複数の二流体ノズル１を備えた二流体噴霧ヘッダーユニット０１３と、二流体噴霧ヘッダーユニット０１３から噴霧される雰囲気を、クリーンルーム０１内に強制的に送るためのファン０１２を備えている。

二流体加湿制御盤０７は、空調制御盤０６からの加湿指令が与えられ、二流体加湿制御盤０７には後述する加圧液体供給系例えば加圧純水供給系Ｗ及び圧縮気体供給系例えば圧縮空気（圧空）供給系Ａが接続され、純水供給系Ｗからの純水ｗ及び圧縮空気供給系Ａからの圧縮空気ａは、それぞれ二流体噴霧ヘッダーユニット０１３の複数の二流体ノズル１に供給されるように配管が設けられ、二流体ノズル１を含む本実施形態の二流体噴霧装置２０が設けられている。

複数の二流体ノズル１は、圧縮空気ａと純水ｗを混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧するものであって、圧縮空気ａの圧力が純水供給系Ｗに影響し、純水供給系Ｗの純水ｗを加圧しないと、純水供給系Ｗに圧縮空気ａが逆流する特性を持っている。

次に実施形態である流体噴霧装置２０について図２乃至図１２を参照して説明するが、これは圧縮空気供給系（圧縮空気供給系統）Ａと、純水供給系（純水供給系統）Ｗと、純水圧力制御系（純水圧力制御系統）Ｐと、排水系Ｄを備えている。

以下これについて図２を参照して説明する。圧縮空気供給系Ａは、これは図１の二流体加湿制御盤０７の外部に設置された空気圧縮機（図示しない）と、二流体ノズル１の空気供給口を接続する配管と、この配管の途中にチーズ継手２２を介して接続された電空レギュレータ３と、チーズ継手１０を介して接続された上側の複数の二流体ノズル１と、継手１０と電磁弁５を介して接続された下側の複数の二流体ノズル１とを備えている。

図１の相対湿度を検出する湿度検出器０９又はこれと同一場所に設置された露点計２からの検出値を空調制御盤０６に入力し、ここで二流体ノズル１の噴霧量の指令値を演算し、この演算した指令値を電空レギュレータ３に与えることで、その指令値に対応する圧縮空気の圧力が設定される。

純水供給系Ｗは、図１の二流体加湿制御盤０７の外部に設置された液体供給源（図示しない）と、二流体ノズル１の空気供給口を接続する配管と、この配管の途中に設けられたチーズ継手２１、１２と、継手１２を介して接続された上側の複数の二流体ノズル１と、継手１２及び電磁弁９を介して接続された下側の複数の二流体ノズル１とを備えている。

純水圧力制御系（純水圧力制御系統）Ｐは、圧縮空気供給系Ａの継手２２と、純水供給系Ｗの継手２１との間に配設された配管と、この配管の途中に設けられた液体専用例えば水専用電空レギュレータ４と、バッファタンク（ＢＴ）６と、バッファタンク６の両端部に配設されたチーズ継手２３、１１と、継手１１には低水位計８が取付けられ、継手２３の一方の開口部には高水位計７が取付けられ、これによりバッファタンク６内の水位が低下して空状態又は水位が高くなって満タン状態が検出できるようになっている。

さらに、図１の相対湿度を検出する湿度検出器０９又はこれと同一場所に設置された露点計２からの検出値を空調制御盤０６に入力し、ここで二流体ノズル１の噴霧量の指令値を演算し、この演算した指令値を電空レギュレータ４に与えることで、その指令値に対応する流体ノズル１の純水の圧力が設定される。

ここで、空調制御盤０６と、電空レギュレータ３、４により構成される制御手段の例であるパルス幅変調制御手段と、比例制御手段について説明する。パルス幅変調制御手段は、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が０％の時は停止状態に、二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍の範囲に上昇したときに、指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、二流体ノズル１の噴霧動作と二流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように、前記圧縮空気及び前記加圧水の噴霧圧力それぞれ制御するパルス幅変調制御ステップを実行するものである。

比例制御手段は、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が３０％近傍から５０％近傍の範囲に上昇したときにパルス幅変調制御ステップから二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例１段制御ステップを実行する比例１段制御手段と、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が５０％近傍から１００％の範囲に上昇したときに噴霧量制御を比例１段制御から比例２段制御に切替えると共に、二流体ノズル１の圧縮気体及び加圧液体の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例２段制御手段とを備えている。

図３は制御手段の全体の流れを示すフローチャートで、Ｓ１でスタート開始して、二流体ノズル１が設置されるところにおける、現在の湿度を計測し（Ｓ２）、この計測した湿度に基づき噴霧量指令値を算出し（Ｓ３）、この算出した噴霧量指令値により、後述するパルス幅変調制御（ＰＷＭ）モード、比例１段モード、比例２段モードのいずれかであるかの判定噴霧モード判定を行い（Ｓ４）、この判定結果に基き、水、圧縮空気の目標圧力を算出する（Ｓ５）。このようにＳ１からＳ５を繰り返す。

図４は、図３のＳ３の計測した湿度に基づき噴霧量指令値を算出する方法の1つ目の例を説明するためのフローチャートである。図３のＳ２で計測した現在の湿度（Ｓ１１）が目標湿度に対して差があるかどうかが判断され（Ｓ１２）、現在の湿度が目標湿度より高いとき、つまり噴霧量が過剰のとき、噴霧量指令値＝現在噴霧量指令値−１％の算出を行い（Ｓ１３）、これにより噴霧量指令値決定を行う（Ｓ１６）。さらに、Ｓ１２において、現在の湿度が目標湿度と等しいとき、つまり噴霧量指令値＝現在噴霧量指令値のとき（Ｓ１５）、これにより噴霧量指令値決定を行う（Ｓ１６）。

図５は、図３のＳ３の計測した湿度に基づき噴霧量指令値を算出する方法の1つ目の例を説明するためのフローチャートである。現在の湿度（Ｓ１１）と目標湿度（Ｓ１０）を指示調節計のＰＩＤ演算回路に入力し（Ｓ２０）、ここで演算された噴霧指令値を決定する（Ｓ１６）。

図６は、本実施形態の流体噴霧装置に有する制御手段の全体の流れを説明するための図であり、噴霧量指令値が０％から１００％の範囲に上昇する場合と、噴霧量指令値が１００％から０％の範囲に下降する場合以下のような制御ステップを実施する。

噴霧量指令値が上昇の場合、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が０％の時は停止状態、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が８％近傍から３０％近傍の範囲に上昇したときに指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、二流体ノズル１の噴霧動作と二流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように、圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力をそれぞれ制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が３０％近傍から５０％近傍の範囲に上昇したときにパルス幅変調制御ステップから二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例１段制御ステップを実行する比例１段制御手段と、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が５０％近傍から１００％の範囲に上昇したときに噴霧量制御を比例１段制御から比例２段制御に切替えると共に、二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例２段制御手段とを備えている。

噴霧量指令値が下降の場合、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が１００％から４５％近傍の範囲に下降したときは、二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例２段制御手段と、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が４５％近傍から２５％近傍の範囲に下降したときは、二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を、比例２段制御から、二流体ノズル１の圧縮気体及び加圧水の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例１段制御手段と、二流体ノズル１の噴霧量の指令値が２５％近傍から５％近傍の範囲に下降したときは、二流体ノズル１の圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力を比例1段制御から、指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、二流体ノズル１の噴霧動作と流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように、圧縮空気及び加圧水の噴霧圧力をそれぞれ制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段とを備えている。

図７は、図６の噴霧量指令値が０％から１００％の範囲に上昇する場合の噴霧モード切替及び図６の噴霧量指令値が１００％から０％の範囲に下降する場合の噴霧モード切替を説明するためのフローチャートである。噴霧モード切替Ｓ２１は、停止モード中（Ｓ２２）の場合には、指令値＜８％かどうかが判断され（Ｓ２３）、これを満足している場合には停止モードとなり（Ｓ２４）、Ｓ２３において指令値＜８％を満足しない場合にはＰＷＭモードとなる（Ｓ２５）。

また、Ｓ２２において停止モード中でないと判断した場合であって、ＰＷＭモード中かどうかが判断され（Ｓ２６）、ＰＷＭモード中の場合には指令値＜５％かどうかが判断され（Ｓ２７）、これを満足している場合には停止モードとなり（Ｓ２８）、Ｓ２７において指令値＜５％を満足していない場合には、指令値＞３０％であるかどうかが判断され（Ｓ２９）、これを満足している場合には、比例一段モードとなり（Ｓ３０）、Ｓ２９において指令値＞３０％を満足しない場合にはＰＷＭモードとなる（Ｓ３１）。

さらに、Ｓ２６においてＰＷＭモード中でないと判断した場合には比例一段モード中かどうかが判断され（Ｓ３２）、これを満足する場合には指令値＜２５％かどうかが判断され（Ｓ３３）、これを満足している場合にはＰＷＭモードとなり（Ｓ３４）、Ｓ３３において
指令値＜２５％でない場合には指令値＞５０％であるかどうかが判断され（Ｓ３５）、これを満足している場合には、比例二段モードとなり（Ｓ３６）、Ｓ３５において指令値＞５０％を満足しない場合には比例一段モードとなる（Ｓ３７）。

Ｓ３２において、比例一段モード中でないと判断した場合には比例二段モード中か判断され（Ｓ３８）、これを満足する場合には指令値＜４５％かどうかが判断され（Ｓ３９）、
これを満足している場合には、比例一段モードとなり（Ｓ４０）、Ｓ３９において指令値＜４５％でないと判断すると比例二段モードとなり（Ｓ４１）、Ｓ２４、Ｓ２８、Ｓ３０、Ｓ３４、Ｓ３６、Ｓ４０、Ｓ４１後はフローチャート終わりとなる（Ｓ４２）。 図８は、パルス幅変調制御ステップ（ＰＷＭ）時の噴霧時間と噴霧圧力の関係を示すもので、この場合の噴霧時間と噴霧量指令（ＭＶ）値との関係は次のようになっている。

噴霧時間＝ＭＶ値÷(ＰＷＭ→比例判定値)
×ＰＷＭベース時間（一定のベース周期）例えば６０秒
このＰＷＭ時の圧縮空気の圧力は例えば２２２ｋＰａで、ＰＷＭ時の水圧力は例えば２０６ｋＰａである。

図９は、比例制御ステップ時の噴霧時間と噴霧圧力の関係を示すもので、線ａ、ｂは、それぞれ比例１段噴霧時の指令値ＭＶ（％）に対する空気圧、水圧の目標圧力（ｋＰａ）の関係を示し、また線ｃ、ｄは、それぞれ比例２段噴霧時の指令値ＭＶ（％）に対する空気圧、水圧の目標圧力（ｋＰａ）の関係を示している。

以上述べた実施形態によれば、噴霧量の指令値に応じて、停止、パルス幅変調制御、比例１段制御、比例２段制御の順、或いは比例２段制御、比例１段制御、パルス幅変調制御、停止のモードを自動的に切替えて噴霧を行うことが可能で、従来の技術では、難しかった、高精度な噴霧量制御を、FFU（ファンフィルタユニット）方式、空調機方式等、様々な設置環境に応じて、設定値を変更するだけで、簡単に最適な噴霧制御を実現することが可能な流体噴霧装置を提供することができる。

具体的には、最低噴霧量が定格噴霧量の３０％であるノズルを噴霧する場合、噴霧量の指令値が例えば３０％近傍から１００％近傍では比例二段制御モードで噴霧量を制御できる。ノズルが例えば１０個の場合これ全て噴霧を行う。

また、噴霧量の指令値が例えば９％近傍から３０％近傍では比例一段制御モードで噴霧量を制御する。ノズルが例えば１０個あって、このうち３個のグループＡと、残りの７個のグループＢとし、噴霧量の指令値が９％近傍から３０％近傍ではグループＡで実施し、噴霧量の指令値が３０％近傍から１００％近傍ではグループＡとＢの両グループで実施する。

さらに、噴霧量の指令値が例えば９％近傍から０％近傍ではＰＷＭ制御モードで行い、この場合には間欠噴霧となるが、前記９％の噴霧量で間欠噴霧を行なう為、蒸発潜熱による温度の変動は軽微であり、指令値０％から１００％の範囲に於いて、最大限の連続性を保った湿度制御装置として活用することができる。

また、以上述べた実施形態によれば、高精度で安定した圧力制御と噴霧量制御ができ、広い制御範囲 (噴霧量)において、調整が簡単な流体噴霧装置を提供することができる。

図１０は、図２の実施形態とは異なる実施形態を説明するための図で、図２の純水圧力制御系Ｐである、電空レギュレータ４、バッファタンク６と、バッファタンク６の両端部に配設されたチーズ継手２３、１１と、低水位計８と、高水位計７を省略し、比例制御弁１３、圧力制御用指示調節計１４、圧力計１５による水圧制御の方法を採用した場合である。

図１１は、本実施形態の二流体噴霧装置２０が適用されるシステムであって、図１とは異なるシステムであり、温度検出器０８と、湿度検出器０９が空調機０３の出口側にあるので、温度検出器０８と湿度検出器０９の検出値がハンチングする虞れがあるので、この場合には比例制御ステップを実施する比例制御手段が適している例である。

図１２は、一流体ノズル１で噴霧する場合の流体噴霧装置の概略構成を示す例である。

前述した各ノズル１の最低流量の噴霧性能、最低噴霧量のバラツキ等の特性は、噴霧動作を行う前に予め測定しておき、これを基にシステム全体の噴霧能力を決める。

以上述べた実施形態は、以下のように変形して実施することもできる。

（１）前述の制御手段として、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において二流体ノズル１の加圧水の噴霧圧力が比例するように制御する比例制御ステップを実行し、かつ指令値に対して二流体ノズル１の圧縮空気と加圧水の圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するものであってもよい。

（２）前述の制御手段として、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、二流体ノズル１の噴霧動作と流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するものであってもよい。

（３）前述の制御手段として、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍において指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、二流体ノズル１の噴霧動作と二流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するものと、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が３０％近傍から１００％近傍において二流体ノズル１の圧縮空気と加圧水の圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するものであってもよい。

（４）前述の制御手段として、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において二流体ノズル１の加圧水の圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行し、かつ指令値に対して二流体ノズル１の圧縮空気の圧力を、指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行するものであってもよい。

（５）前述の制御手段として、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて二流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して二流体ノズル１の加圧水の圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するか、指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に加圧水圧力を調整し、かつ指令値に対して二流体ノズル１の圧縮空気の圧力を、指令値に応じて比例するように制御するとか、指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に圧縮空気圧力を調整する比例制御ステップを実行するものであってもよい。

（６）二流体ノズル１の噴霧動作時に、圧縮空気供給系からの圧縮空気の圧力を、加圧水供給系に印加できるようにすると共に、圧縮空気供給系からの圧縮空気により二流体ノズル１に供給する水液体の圧力を所望の値に制御する液体圧力制御手段を設けたものでもよい。

（７）請求項１４：噴霧する加圧水を、加圧水の一次圧力を比例制御弁と比例制御弁二次側に設置した圧力計と、それらにより圧力一定制御を行う圧力調節用指示調節計により圧力調整して噴霧を行うようにしてもよい。

（８）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において一流体ノズル１の加圧水圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するものでもよい。

（９）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、一流体ノズル１の噴霧動作と一流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するものであってもよい。

（１０）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍において指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、一流体ノズル１の噴霧動作と一流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、所望の箇所にける露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が３０％近傍から１００％近傍において一流体ノズル１の加圧水圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段とを備えたものでもよい。

（１１）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において一流体ノズル１の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行するものであってもよい。

（１２）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍において、指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、一流体ノズル１の噴霧動作と流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して一流体ノズルの噴霧圧力を、指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行する比例制御手段とを備えたものでもよい。

（１３）制御手段として所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて一流体ノズル１の噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して一流体ノズル１の加圧水圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するか、指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に加圧水圧力を調整するものであってもよい。

（１４）制御手段として一流体ノズル１の噴霧量の指令値が０％の時は停止状態、一流体ノズル１の噴霧量の指令値が０％近傍から３０％近傍の範囲に指令値が上昇したときに指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、一流体ノズル１の噴霧動作と一流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、一流体ノズル１の噴霧量の指令値が３０％近傍から５０％近傍の範囲に上昇したときに噴霧量制御をパルス幅変調制御ステップから一流体ノズル１の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例１段制御ステップを実行する比例１段制御手段と、一流体ノズル１の噴霧量の指令値が５０％近傍から１００％の範囲に上昇したときに噴霧量制御を比例１段制御から比例２段制御に切替える比例２段制御手段とを備えたものでもよい。

（１５）制御手段として一流体ノズル１の噴霧量の指令値が１００％から４５％近傍の範囲に下降したときは噴霧量制御を一流体ノズル１の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するように制御する比例２段制御手段と、一流体ノズル１の噴霧量の指令値が４５％近傍から２５％近傍の範囲に下降したときは、噴霧量制御を比例２段制御から、一流体ノズル１の噴霧圧力を、指令値に応じて比例するように制御にする比例１段制御手段と、一流体ノズル１の噴霧量の指令値が２５％近傍から０％近傍の範囲に下降したときは噴霧量制御を比例1段制御から一流体ノズル１の噴霧動作と一流体ノズル１の非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段とを備えたものでもよい。

０１…クリーンルーム、１…一流体ノズル、二流体ノズル、０２…半導体製造装置、０３…空調機、３…電空レギュレータ、４…電空レギュレータ、０４…冷却コイル、０５…加熱コイル、５…電磁弁、０６…空調制御盤、６…バッファタンク、０７…流体加湿制御盤、０８…温度検出器、０９…湿度検出器、９…電磁弁、０１０…比例制御弁、１０、１１、１２、２１、２２、２３…チーズ継手、０１１…比例制御弁、０１２…ファン、０１３…二流体噴霧ヘッダーユニット、２０…流体噴霧装置。

Claims (18)

1. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する一流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
2. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
   所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する二流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
3. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値の範囲において一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が前記最低噴霧量に対応する指令値から指令値１００％の範囲において前記一流体ノズルの前記加圧液体圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
4. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
   所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の二流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値範囲において、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記二流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が前記最低噴霧量に対応する指令値から前記指令値が１００％近傍において前記二流体ノズルの前記圧縮気体と前記加圧液体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
5. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において前記一流体ノズルの噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
6. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
   所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の二流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％から１００％の範囲において前記二流体ノズルの前記加圧液体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行し、かつ前記指令値に対して前記二流体ノズルの前記圧縮気体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
7. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値の範囲において、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して前記一流体ノズルの噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
   を具備したことを特徴とする流体噴霧装置。
8. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
   所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の二流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値の範囲において、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記二流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して前記二流体ノズルの前記加圧液体の噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する少なくとも２段の比例制御ステップを実行し、かつ前記指令値に対して前記二流体ノズルの前記圧縮気体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
   を具備したことを特徴とする流体噴霧装置。
9. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
   前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
   前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して前記一流体ノズルの前記加圧液体圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するか、前記指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に前記加圧液体圧力を調整する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
10. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
    所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の二流体ノズルと、
    前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値に対して前記二流体ノズルの前記加圧液体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行するか、前記指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に前記加圧液体圧力を調整し、かつ前記指令値に対して前記二流体ノズルの前記圧縮気体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御するとか、前記指令値に応じてn次方程式、折線演算により目標値を定め、その圧力に前記圧縮気体圧力を調整する比例制御ステップを実行する制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
11. 前記二流体ノズルの噴霧動作時に、前記圧縮気体供給系からの圧縮気体の圧力を、前記加圧液体供給系に印加できるようにすると共に、前記圧縮気体供給系からの圧縮気体により前記二流体ノズルに供給する液体の圧力を所望の値に制御する液体圧力制御手段を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の流体噴霧装置。
12. 噴霧する液体を、液体の一次圧力を比例制御弁と比例制御弁二次側に設置した圧力計と、それらにより圧力一定制御を行う圧力調節用指示調節計により圧力調整して噴霧を行うことを特徴とする請求項１０に記載の流体噴霧装置。
13. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が０％の時は停止状態、前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値が上昇したときに前記指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値とから前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最高噴霧量に対応する指令値との間の中間の指令値の範囲に上昇したときに噴霧量制御を前記パルス幅変調制御ステップから前記一流体ノズルの噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例１段制御ステップを実行する比例１段制御手段と、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最高噴霧量に対応する指令値との間の中間任意の指令値から１００％の範囲に上昇したときに噴霧量制御を比例１段制御から比例２段制御に切替える比例２段制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
14. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
    所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の二流体ノズルと、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が０％の時は停止状態、前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が０％近傍から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値の範囲に上昇したときに前記指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記二流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように、前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力をそれぞれ制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最低噴霧量に対応する指令値から前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最高噴霧量に対応する指令値との間の中間任意の指令値に上昇したときに前記パルス幅変調制御ステップから前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例１段制御ステップを実行する比例１段制御手段と、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が前記流体ノズルの特性、前記流体ノズルの個数によって決まる最高噴霧量に対応する指令値との間の中間任意の指令値から１００％の範囲に上昇したときに噴霧量制御を比例１段制御から比例２段制御に切替えると共に、前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例２段制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
15. 所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する複数の一流体ノズルと、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が１００％近傍から４５％近傍の範囲に下降したときは噴霧量制御を前記一流体ノズルの噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例２段制御手段と、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が４５％近傍から２５％近傍の範囲に下降したときは、噴霧量制御を前記比例２段制御から、前記一流体ノズルの噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御にする比例１段制御手段と、
    前記一流体ノズルの噴霧量の指令値が２５％近傍から０％近傍の範囲に下降したときは噴霧量制御を前記比例1段制御から前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
16. 所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
    所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する二流体ノズルと、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が１００％から４５％近傍の範囲に下降したときは、前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例２段制御手段と、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が４５％近傍から２５％近傍の範囲に下降したときは、前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を、前記比例２段制御から、前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を、前記指令値に応じて比例するようにそれぞれ制御する比例１段制御手段と、
    前記二流体ノズルの噴霧量の指令値が２５％近傍から０％近傍の範囲に下降したときは、前記二流体ノズルの前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力を前記比例1段制御から、前記指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように、前記圧縮気体及び前記加圧液体の噴霧圧力をそれぞれ制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
17. 明細書の段落0008に記載の内容
    所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記加圧液体を供給して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する一流体ノズルと、
    前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍において前記指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記一流体ノズルの噴霧動作と前記一流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行する制御手段と、
    前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記一流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が３０％近傍から１００％近傍において前記一流体ノズルの前記加圧液体圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。
18. 明細書の段落0009に記載の内容
    所望の圧縮気体を供給する圧縮気体供給系と、
    所望の加圧液体を供給する加圧液体供給系と、
    前記圧縮気体と前記加圧液体を混合して得られる霧化流体を、所望の箇所に噴霧する二流体ノズルと、
    前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が０％近傍から３０％近傍において前記指令値に応じて、一定のベース周期内の噴霧動作時間と、非噴霧時間を決定し、前記二流体ノズルの噴霧動作と前記二流体ノズルの非噴霧動作が交互に行われるように制御するパルス幅変調制御ステップを実行するパルス幅変調制御手段と、
    前記所望の箇所における露点又は相対湿度の測定値に基づいて前記二流体ノズルの噴霧量の指令値を求めると共に、この指令値が３０％近傍から１００％近傍において前記二流体ノズルの前記圧縮気体と前記加圧液体の圧力を、前記指令値に応じて比例するように制御する比例制御ステップを実行する比例制御手段と、
    を備えたことを特徴とする流体噴霧装置。

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