JPH07754A - 超低露点空気発生装置 - Google Patents

超低露点空気発生装置

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JPH07754A
JPH07754A JP5171036A JP17103693A JPH07754A JP H07754 A JPH07754 A JP H07754A JP 5171036 A JP5171036 A JP 5171036A JP 17103693 A JP17103693 A JP 17103693A JP H07754 A JPH07754 A JP H07754A
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    • F24F2203/1088Rotary wheel comprising three flow rotor segments

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超低露点温度のドライエアを発生する。 【構成】 本発明によれば、装置内に取り入れた空気
を、冷却除湿能力の高い再生式除湿機(3、4)によ
り、例えば−70℃ないし−75℃の中間到達露点温度
にまで除湿した後、中間到達露点温度にまで除湿された
空気を、非再生式除湿機(12)により、例えば−90
℃以下の最終到達露点温度にまで除湿することが可能で
ある。この場合、前処理装置である再生式除湿機(3、
4)により大部分の湿分は予め除湿されているので、後
処理装置である非再生式除湿機においては少量の除湿剤
を用いれば良く、しかも再生処理は不要となる。その結
果、省設備費で省運転費の除湿機にて超低露点空気を発
生することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は除湿機の配置構成に係
り、特に半導体製造プロセスにおいて採用されるような
超低露点のドライエアを発生するための装置構成に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば16M以上のDRAMのよ
うな半導体デバイスの高集積化に伴い、半導体製造プロ
セスを密閉環境にて実行することが要求されている。か
かる密閉環境には、従来より窒素やアルゴンなどのドラ
イガスを使用している。しかし、これらのドライガスは
安全性およびランニングコストの面で問題があり、ドラ
イエアを代替使用する方法が検討されている。
【0003】しかしながら、従来の再生式除湿機を用い
た除湿では、固定床式であろうと回転式であろうと、使
用される吸湿剤の到達乾燥度と超低露点温度操作との関
係に起因する再生系での装置上の制約があるため、残留
水分等の問題が生じ、到達露点温度としては、−70℃
〜−75℃が限界とされていた。
【0004】すなわち、現行の装置を用いた超低露点温
度操作において、除湿運転および再生運転が交互にまた
は連続的に行われた場合、再生系で生じた高湿分空気が
壁面吸着し、その湿分が除湿系へ混入し、最終出口湿分
を上昇させることは機構上回避することができない。そ
の結果、従来の再生式除湿機では−70℃〜−75℃の
露点温度のドライエアを供給できるに過ぎず、半導体製
造プロセスにおいて要求される基準には遥かに及ばない
ものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の除湿
機の配置構成の有する上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、したがって、その目的とするところ
は、安全性およびランニングコストに優れた−90℃以
下の露点温度を有する超低露点温度ドライエアを発生す
ることが可能な新規かつ改良された超低露点空気発生装
置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、取り入れ空気を中間到達露点温度に
まで除湿するための1段または複数段の再生式除湿機
と、その再生式除湿機の下流側に直列設置され中間到達
露点温度にまで除湿された空気を最終到達露点温度にま
で除湿するための非再生式除湿機とを備えたことを特徴
とする超低露点空気発生装置が提供される。
【0007】また上記装置において、中間到達露点温度
として−70℃ないし−75℃に設定することが好まし
く、最終到達露点温度として−90℃以下に設定するこ
とが好ましい。さらに、非再生式除湿機に使用される乾
燥剤として、到達乾燥度の低いゼオライトを使用するこ
とが好ましい。
【0008】
【作用】本発明によれば、装置内に取り入れた空気を、
除湿能力の高い再生式除湿機により、例えば−70℃な
いし−75℃の中間到達露点温度にまで除湿することが
可能である。その際、この再生式除湿機を多段構成とす
ることにより、より効率的にかつ短時間で段階的に除湿
をすることができる。その後、例えば−70℃ないし−
75℃の中間到達露点温度にまで除湿された空気を、非
再生式除湿機により、例えば−90℃以下の最終到達露
点温度にまで除湿することが可能である。この場合、前
処理装置である再生式除湿機により大部分の湿分は予め
除湿されているので、後処理装置である非再生式除湿機
においては少量の除湿剤を用いれば良く、しかも再生処
理は不要となる。その結果、省設備費で省運転費の除湿
機にて超低露点空気を発生することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明に基づい
て構成された超低露点空気発生装置の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。
【0010】図示のように本発明装置は、前処理装置で
ある2段式除湿機1と後処理装置である固定床式除湿機
2とから構成されている。図示の例では前処理装置1を
第1の回転式乾式除湿機3(DA1)および第2の回転
式乾式除湿機4(DA2)から成る2段構成としている
が、本発明はこれに限定されない。必要な到達露点温度
や処理速度に応じて、1段構成あるいは3段以上の多段
構成することも可能である。
【0011】第1の除湿送風機5(MF1)にて吸引さ
れた外気(OA=必要空気量+再生排気風量)は、第1
の外気入口フィルタ6(f1)にて集塵濾過された後、
気密ダンパ7(V1)を介して外気処理空調機8(OA
C)に送られる。外気はこの外気処理空調機8により除
湿され、第1のプレクーラー9(PC1)にて温調さ
れ、第1の回転式乾式除湿機3において、第1の中間到
達露点温度、例えば−54℃にまで除湿される。
【0012】次いで、第1の中間到達露点温度にまで除
湿された空気は、第2の除湿送風機10(MF2)によ
り、次段に送られる。この第2段においても第1段と同
様に、第2のプレクーラー11(PC2)にて温調さ
れ、第2の回転式乾式除湿機4において、第2の中間到
達露点温度、例えば−75℃にまで除湿され、最終除湿
機である固定床式除湿機12(DA3)に送られる。
【0013】一方、第1の回転式乾式除湿機3における
除湿で吸着された水分は、第1の再生送風機13(RF
1)により第2の外気入口フィルタ13(f2)を介し
て取り入れられ、第1の再生ヒータ15(HC1)によ
り加熱された再生用空気により除去される。この結果、
第1の回転式乾式除湿機3の図示しない除湿手段として
は連続的に再生され、一定の送風露点温度、例えば−5
4℃を維持することが可能である。
【0014】同様に、第2の回転式乾式除湿機4での除
湿において吸着された水分は、第2の再生送風機16
(RF2)により再生系に取り入れられ、第2の再生ヒ
ータ17(HC2)により加熱された再生用空気により
除去される。この結果、第2の回転式乾式除湿機4の図
示しない除湿手段についても連続的に再生され、一定の
送風露点温度、例えば−75℃を維持することが可能で
ある。
【0015】しかしながら、先に説明したように、上記
のような前処理装置1である回転式乾式除湿機では再生
系における高湿の空気が壁面吸着により除湿手段に付着
し、それが除湿系へと混入し、最終出口湿分を上昇させ
ることが構造上回避することができないため、到達露点
温度としては−70℃ないし−75℃が限界とされてい
る。そこで、本発明装置においては、前処理装置1の下
流側に後処理装置2として非再生式の除湿機を直列配置
することにより、ドライエアの到達露点温度の限界を−
90℃にまで下げることを可能にしている。
【0016】すなわち、前処理装置1である2段式除湿
機を出た送風露点−75℃の空気はアフタークーラー1
8(AC)において温調され、ダンパ19(V3)を介
して最終除湿機である固定床式除湿機12に送られ、そ
こで最終到達露点温度である−90℃以下にまで除湿さ
れ、ダンパ20(V5)およびファイナルフィルタ21
(ff)を介して所望の温調空間に供給される。
【0017】ここで、−90℃以下の最終到達露点温度
を得るためには、固定床式除湿機12において到達乾燥
度の低い吸湿剤、例えばゼオライトなどを使用すること
ができる。ただし、本発明装置において使用される吸湿
剤はゼオライトに限定されず、所望の最終到達露点温度
に応じて各種吸湿剤を使用することが可能である。
【0018】また後処理装置2である固定床式除湿機1
2の形状としては、ゼオライトなどの使用吸湿剤がペレ
ット状であるため、空気流速や接触時間を調整すること
により吸湿効率を高める構造を採用することが好まし
い。
【0019】なお、本発明装置においては、前処理装置
1である2段式除湿機において中間到達露点温度とし
て、例えば−75℃程度まで除湿されているので、最終
到達露点温度として、例えば−90℃以下に設定した場
合であっても、後処理装置2である固定床式除湿機12
の吸湿剤にかかる負荷を軽減し、ゼオライトなどの吸湿
剤による除湿水分量を、一般領域の除湿水分量に比較し
て著しく小さく抑えることができる。
【0020】したがって、後処理装置2において除湿さ
れる水分量に相当する使用吸湿剤の量を小さくすること
ができ、しかも、その吸湿剤の破過時間を長くすること
が可能である。本発明装置によれば後処理装置2におけ
る吸湿剤を例えば前処理装置1における吸湿剤と同量と
した場合であっても、後処理装置2における吸湿剤を例
えば1年程度使用することが可能である。また、上記理
由より後処理装置2における吸湿剤は再生処理の必要が
なく、設備費および運転費を大幅に節約することが可能
である。
【0021】なお、参考までに従来の窒素ガスを用いた
クリーンドライエアと、本発明装置によるクリーンドラ
イエアとのランニングコストを比較すれば、クリーンド
ライエアが1.5(円/m3)であるのに対して、クリ
ーンドライ窒素ガスが16(円/m3)となり、本発明
装置によるクリーンドライエアはランニングコストに関
して格段に優れていることが分かる。しかもクリーンド
ライエアはクリーンドライガスに比較して、安全性およ
び取り扱いにおいても優れており、半導体製造プロセス
などの各種分野において応用することが可能である。
【0022】また本発明装置を運転する場合には、装置
全体が低露点で操作されるため、いくつかの点に留意す
る必要がある。例えば、運転停止時には外気を遮断して
結露を防止することが好ましい。さらに、立ち上がり時
には後処理装置2である固定床式除湿機12に中間露点
温度の空気を送るタイミングを調整し、後処理装置2の
除湿剤にかかる負荷を軽減する必要がある。
【0023】なお、以上の説明においては、本発明装置
を2段の回転式乾式除湿機およびゼオライトを吸湿剤と
して用いた固定床式除湿機に関連して説明したが、本発
明はかかる構成に限定されない。本発明装置は、特許請
求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で、各種除湿
機の配置構成について適用することが可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明装置によれ
ば、従来の再生式除湿機では不可能であった例えば−9
0℃以下の超低露点空気を効率的に形成することができ
る。その際、本発明装置によれば、取り入れ空気を前処
理装置である再生式除湿機にて一旦、−70℃ないし−
75℃の中間到達露点温度にまで除湿するので、後処理
装置として少量の除湿剤を備えた非再生式除湿機を用い
て、所望の超低露点温度、例えば−90℃以下にまで除
湿することができる。その結果、従来のドライガスに比
較して安全性およびランニングコストに優れる超露点温
度のドライガスを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいて構成された超低露点空気発生
装置の系統図である。
【符号の説明】
1 前処理装置 2 後処理装置 3 第1の回転式乾式除湿機 4 第2の回転式乾式除湿機 5 第1の除湿送風機 6 外気入口フィルタ 8 外調機 9 第1のプレヒータ 10 第2の除湿送風機 11 第2のプレヒータ 12 固定床式除湿機 13 第1の再生送風機 14 外気入口フィルタ 15 第1の再生ヒータ 16 第2の再生送風機 17 第2の再生ヒータ 18 アフターヒータ 21 ファイナルフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】取り入れ空気を中間到達露点温度にまで除
    湿するための1段または複数段の再生式除湿機と、その
    再生式除湿機の下流側に直列設置され中間到達露点温度
    にまで除湿された空気を最終到達露点温度にまで除湿す
    るための非再生式除湿機とを備えたことを特徴とする超
    低露点空気発生装置。
  2. 【請求項2】前記中間到達露点温度が−70℃ないし−
    75℃であり、前記最終到達露点温度が−90℃以下で
    あることを特徴とする、請求項1に記載の超低露点空気
    発生装置。
  3. 【請求項3】前記非再生式除湿機が、ゼオライトを乾燥
    剤として含有することを特徴とする、請求項1また2に
    記載の超低露点空気発生装置。
JP05171036A 1993-06-16 1993-06-16 超低露点空気発生装置 Expired - Lifetime JP3105382B2 (ja)

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