WO2024018573A1 - 温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せ - Google Patents

温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せ Download PDF

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WO2024018573A1
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water tank
temperature
humidity control
container
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PCT/JP2022/028266
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Inventor
正大 小倉
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マイクロ・イクイップメント株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a temperature/humidity control device and a combination of the temperature/humidity control device and a humidity control gas generating device.
  • Patent Document 1 discloses a thermomechanical analysis device for a humid atmosphere. According to that disclosure, a heat retention chamber is formed inside a thermostatic jacket in which a heat medium at a predetermined temperature circulates. The air supply pipe and the exhaust pipe leading to the air supply port and the exhaust port of the heat retention chamber each pass through the constant temperature jacket.
  • An object of the present invention is to provide a temperature and humidity control device that can control the temperature and humidity within a chamber with high precision, and a combination of the temperature and humidity control device and a humidity control gas generator.
  • a temperature and humidity control device has a container defining a chamber, a bottom wall, a top wall, and a side wall surrounding the container, and the container is spaced apart from the bottom wall, the top wall, and the side wall.
  • a water tank configured to accommodate a heat medium liquid in the space between the container and the bottom wall, top wall, and side wall so that the entire outer surface of the container can be submerged, and to control the temperature of the heat medium liquid in the water tank.
  • a temperature control device for supplying a heat medium liquid whose temperature is controlled by the temperature control device into a water tank, and a circulation device for circulating the heat medium liquid so as to return the heat medium liquid in the water tank to the temperature control device; , a gas introduction pipe having a gas outlet open into the chamber and introducing a humidity control gas whose humidity has been adjusted to a predetermined value into the chamber of the container.
  • the inner tank further includes an inner tank disposed within the tank and accommodating the container, the inner tank having a bottom plate, a side plate, and an upper opening, the container being spaced apart from the bottom plate and the side plate, and the inner tank having a space inside the inner tank. It is divided into an inner space inside the inner water tank and an outer space outside the inner water tank, and the heat transfer liquid supplied in the water tank is configured to flow from the inner space to the outer space through the upper opening of the inner water tank.
  • the supply port for the heat transfer liquid from the circulation device may be arranged at the bottom of the inner space within the inner water tank, and the outlet for the heat transfer liquid from the water tank may be arranged at the bottom of the outer space within the water tank.
  • the gas introduction pipe extends from the container through the space to the outside of the water tank, and the part of the gas introduction pipe that exists in the space is used for heat exchange between the humidity control gas flowing inside the part and the heat transfer liquid in the space.
  • a heat exchanger may be formed for this purpose.
  • the inner water tank has a circular, rectangular, or elliptical shape in plan view, and a plurality of supply ports for the heat medium liquid from the circulation device are arranged at the bottom of the inner space in the inner water tank, and the plurality of supply ports have a shape in plan view. It may be arranged at a position symmetrical to the center of the inner aquarium.
  • the capacity of the container may be 500 mL or more, preferably 1.0 L, and more preferably 5.0 L or more.
  • a combination of a temperature and humidity control device and a humidity control gas generation device includes the above temperature and humidity control device and a humidity control gas generation device that supplies humidity control gas to the above temperature and humidity control device.
  • the humidity control gas generator includes a saturation tank main body that includes a gas region and a storage area below the gas region, and a gas recirculation device disposed inside the saturation tank main body.
  • the gas reflux device includes a gas return pipe, a gas delivery pipe, a drain pipe, and a trap box.
  • a gas return pipe passes from a gas inlet located within the gas field through the reservoir area to a gas outlet located within the trap box.
  • the gas delivery pipe extends from a gas delivery port located inside the trap box to a gas delivery port located outside the saturation tank body.
  • a drain pipe runs from a water inlet located within the trap box to a water outlet located outside the saturation tank body.
  • the present invention can provide a temperature and humidity control device that can control the temperature and humidity within a chamber with high precision, and a combination of the temperature and humidity control device and a humidity control gas generation device.
  • FIG. 1 is a diagram of a combination of a temperature and humidity control device and a humidity control gas generation device according to an embodiment, mainly showing a longitudinal cross-sectional view of the temperature and humidity control device.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a humidity control gas generator according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a flange portion of a humidity control gas generator according to an embodiment. It is a cross-sectional view of a gas recirculation device of a humidity control gas generator concerning one embodiment. It is a figure which shows the modification of the humidity control gas generator of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram of a combination of a temperature/humidity control device 1 and a humidity control gas generating device 101 according to an embodiment, and mainly shows a longitudinal cross-sectional view of the temperature/humidity control device 1.
  • the humidity control gas generator 101 is a device that generates gas whose humidity is adjusted to a predetermined value, and supplies the gas to the temperature and humidity control device 1 .
  • the temperature and humidity control device 1 includes a device main body 10 and a temperature control/circulation device 5.
  • the device main body 10 includes a container 2, a water tank 3, an inner water tank 4, and a gas introduction pipe 6.
  • the container 2 has an approximately cylindrical or polygonal cylinder (eg, square cylinder) shape as a whole.
  • the container 2 has a container body 21 and a lid part 22.
  • a chamber C is defined inside the container 2 by covering the upper opening of the container body 21 with the lid portion 22 .
  • the lid part 22 is tightly fixed to the container body 21, liquid is prevented from entering the chamber C.
  • a plurality of samples 23 are installed inside the chamber C.
  • the capacity of the container 2 is, for example, 500 mL or more, preferably 1.0 L, and more preferably 5.0 L or more.
  • the main material of the parts constituting the container 2 is a highly durable metal such as stainless steel. Note that the capacity of the container 2 is not limited to the above-mentioned capacity, and may be less than 500 mL.
  • the water tank 3 has an approximately cylindrical or polygonal cylinder (eg, square cylinder) shape as a whole.
  • the water tank 3 has a bottom wall 31, a top wall 32, and a side wall 33.
  • a bottom wall 31, a top wall 32, and a side wall 33 surround the container 2.
  • the container 2 is spaced apart from the bottom wall 31, the top wall 32, and the side walls 33.
  • a heat medium liquid such as water or a coolant aqueous solution is poured into the space S between the container 2, the bottom wall 31, the top wall 32, and the side wall 33, leaving an atmospheric space above. is filled.
  • the entire outer surface of the container 2 is submerged by the heat transfer liquid. Therefore, the temperature and humidity of the gas in the chamber C can be controlled with high precision.
  • the main material of the parts constituting the water tank 3 is a highly durable metal such as stainless steel.
  • the inner water tank 4 has an approximately cylindrical or polygonal cylinder (for example, square cylinder) shape as a whole.
  • the inner water tank 4 is arranged within the water tank 3 and accommodates the container 2.
  • the inner water tank 4 has a bottom plate 41, side plates 42, and an upper opening 43.
  • the bottom plate 41 and the side plates 42 are arranged at intervals from the bottom wall 31 and the side walls 33, respectively.
  • the container 2 is arranged at a distance from the bottom plate 41 and the side plates 42.
  • the inner water tank 4 divides the space S into an inner space S1 located inside the inner water tank 4 and an outer space S2 located outside the inner water tank 4.
  • the heat medium liquid supplied into the water tank 3 flows from the inner space S1 to the outer space S2 through the upper opening 43 of the inner water tank 4.
  • the entire outer surface of the container 2 is submerged in the heat transfer liquid. Therefore, when the temperature and humidity control device 1 is in operation, the container 2 is covered by the inner jacket of the heat transfer liquid and the outer jacket of the heat transfer liquid. Therefore, heat exchange between the container 2 and the heat medium liquid is promoted, and the temperature and humidity of the gas in the chamber C can be controlled with higher precision.
  • the temperature control/circulation device 5 is provided outside the device main body 10.
  • the temperature control/circulation device 5 has a temperature control device and a circulation device.
  • the temperature control device has a heating means and a cooling means, and can control the thermal refrigerant within a range of, for example, 5 to 55°C.
  • the circulation device has a pump, and is configured to supply the heat medium liquid at a desired temperature controlled by the temperature control section into the water tank 3, and return the heat medium liquid in the water tank 3 to the temperature control/circulation device 5. to circulate the heat transfer fluid.
  • the temperature control/circulation device 5, the water tank 3, and the inner water tank 4 are connected by a liquid supply pipe 51 and a liquid return pipe 52.
  • the liquid supply pipe 51 and the liquid return pipe 52 are provided within the apparatus main body 10.
  • the liquid supply pipe 51 branches into a plurality of parts in the middle, and each branch pipe 53 is provided with a flow meter 54.
  • the amount of heat medium liquid flowing through each branch pipe 53 is controlled to be equal based on the measurement results of each flow meter 54.
  • the inner water tank 4 has a circular, rectangular, or elliptical shape in plan view.
  • the plurality of supply ports 55 are arranged at symmetrical positions with respect to the center of the inner water tank 4 in plan view. Thereby, the heat medium liquid can be uniformly flowed around the outer periphery of the container 2, and the accuracy of temperature control can be improved.
  • there are two supply ports 55 but there may be three or more supply ports 55, and the number of branch pipes 53 increases as the number of supply ports 55 increases.
  • the gas introduction pipe 6 extends from the container 2 to the outside of the water tank 3 through the space S (inner space S1 and outer space S2).
  • An intermediate portion 61 of the gas introduction pipe 6 existing in the outer space S2 is not linear but has a spiral shape.
  • the intermediate portion 61 functions as a heat exchanger. Therefore, the temperature of the gas passing through the intermediate portion 61 approaches the desired temperature, which further improves the accuracy of temperature control.
  • a flexible hose 62 is connected to the end of the gas introduction pipe 6 outside the water tank 3.
  • a heater (not shown) is provided around the flexible hose 62. The heater is provided to prevent the humidity control gas flowing through the flexible hose 62 from condensing.
  • the end of the flexible hose 62 opposite to the gas introduction pipe 6 is connected to the humidity control gas generator 101 .
  • the flexible hose 62 is connected to a gas delivery pipe 141 of a gas recirculation device 104, which will be described later (see FIG. 2).
  • the humidity control gas from the humidity control gas generator 101 whose humidity has been adjusted to a predetermined value enters the chamber C through the gas outlet 63 that opens the gas introduction pipe 6 into the chamber C. be introduced.
  • a plurality of ducts 7 are provided in the lid portion 22 of the container 2.
  • the plurality of ducts 7 extend upward from the lid 22, penetrate the water tank 3, and extend to the outside of the water tank 3.
  • the plurality of ducts 7 are ducts for inserting a sensor into the chamber C and for exhausting gas from the chamber C.
  • a temperature sensor 71, a humidity sensor 72, and a displacement meter/load cell 73 are inserted into the chamber C via the plurality of ducts 7.
  • Temperature sensor 71 measures the temperature inside chamber C.
  • Humidity sensor 72 measures the humidity within chamber C. Detection signals from the temperature sensor 71 and the humidity sensor 72 are input to a control device (not shown) and are used for temperature control of the heat medium liquid by the temperature control/circulation device 5.
  • the displacement meter/load cell 73 measures the load applied to the sample 23 placed in the chamber C and the displacement of the sample 23.
  • An environmental temperature sensor 74 is provided outside the water tank 3 to monitor the environmental temperature within the
  • the temperature and humidity control device 1 further includes a liquid level adjustment device 8.
  • the liquid level adjustment device 8 includes a liquid storage container 81 , a supply pipe 82 , a discharge pipe 83 , two pumps 84 and 85 , a check valve 86 , and a valve 87 .
  • the capacity of the liquid storage container 81 is, for example, 20L.
  • the supply pipe 82 extends from the inner water tank 4 through the outer space S2 to the outside of the water tank 3, and extends to the lower part of the liquid storage container 81.
  • the discharge pipe 83 extends from the inner water tank 4 through the outer space S2 to the outside of the water tank 3, and extends to the upper part of the liquid storage container 81.
  • the supply pipe 82 is provided with a pump 84 and a check valve 86.
  • the discharge pipe 83 is provided with a pump 85 and a valve 87.
  • the liquid storage container 81 is provided with an air supply/exhaust pipe 88 and a filter 89 .
  • the heat transfer liquid is discharged from the inner water tank 4 to the liquid storage container 81 by the pump 85 of the liquid level adjustment device 8.
  • the heat medium liquid is discharged by the liquid level adjusting device 8 until the liquid level in the inner water tank 4 becomes lower than the lid part 22.
  • the lid 22 is opened, the sample 23 is taken out from the container 2, and the next sample 23 to be tested is placed in the container 2.
  • the lid 22 is closed, and the pump 84 of the liquid level adjustment device 8 supplies the heat medium liquid in the liquid storage container 81 to the inner water tank 4. In this way, the liquid level adjustment device 8 adjusts the liquid level of the heat medium liquid in the inner water tank 4.
  • the temperature and humidity control device 1 further includes two drain pipes 9. Each drain pipe 9 is provided with a valve 9A. By opening each valve 9A, the heat transfer liquid is discharged from the water tank 3 and the inner water tank 4 to the outside via each drain pipe 9.
  • thermo and humidity control device 1 of this embodiment it is possible to control the temperature and humidity inside the chamber C with high precision.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the humidity control gas generator 101 according to one embodiment.
  • the humidity control gas generator 101 includes a saturation tank main body 102, a reserve water tank 103, and a gas recirculation device 104.
  • the saturation tank main body 102 has an overall shape of a vertically elongated substantially cylindrical or polygonal cylinder (for example, a square cylinder).
  • the saturation tank main body 102 is composed of three parts: an upper cap part 120, a central body part 121, and a bottom base part 122.
  • the main material of these parts of the saturation tank body 102 is a highly durable metal such as stainless steel.
  • the two parts are sequentially joined to form the saturation tank body 102.
  • These three parts are connected by bolt fastening between a flange 120a at the lower end of the peripheral wall of the upper cap part 120 and a flange 121a at the upper end of the peripheral wall of the central body part 121, and a lower end of the peripheral wall of the central body part 121.
  • This is done by bolt connection between the flange 121b of the bottom base part 122 and the flange 122a of the outer edge side of the bottom base part 122. Therefore, when those bolts are released, the saturation tank main body 102 is disassembled into three parts.
  • the humidity control gas generator 101 When the humidity control gas generator 101 is in operation, water is filled inside the saturation tank main body 102, leaving an area above where the gas should exist.
  • the water filled in the saturation tank body 102 is ultrapure water.
  • the area filled with water in the saturation tank main body 102 will be referred to as a storage area W, and the upper gas area will be referred to as a gas area G hereinafter.
  • the height dimensions of the upper cap part 120 and the central body part 21 of the saturation tank main body 102 are selected so as to satisfy the following conditions. That is, the water surface is located at a height of approximately the upper half of the central body portion 121 and never reaches the upper cap portion 120, so that the inside of the upper cap portion 120 always corresponds to the gas region G.
  • a gas heater (heating section) 105 for heating the gas in the gas region G is provided on the outer surface of the peripheral wall of the upper cap section 120 of the saturation tank main body 102. Most of the outer surface of the upper cap part 120 may be covered with the gas heater 105.
  • a water heater 106 for heating the water in the storage area W is disposed at a lower portion inside the saturation tank main body 102, for example, at a height position close to the bottom base portion 122.
  • the heater may be arranged on the wall of the saturation tank main body 102, for example, on the outer surface of the peripheral wall of the central body portion 121.
  • a water heater/cooler capable of heating and cooling water such as a heat pump utilizing the Peltier effect, may be in close contact with the outer surface of the wall of the saturation tank body 102.
  • a gas introduction path 122b is formed within the wall of the bottom base portion 122 of the saturation tank main body 102.
  • a gas inlet 122c of the gas introduction path 122b opens to the outer surface of the wall of the bottom base portion 122, and a gas outlet 122d thereof opens toward the storage area W of the wall of the bottom base portion 122.
  • a porous body 107 is provided at the gas outlet 122d to form fine bubbles B of the gas released from there into the storage area W.
  • a reserve water tank 103 is arranged outside the saturation tank main body 102.
  • Reserve water tank 103 has an upper part 130 and a lower part 131. These two parts are joined together to form the reserve water tank 103 in such a manner that the upper surface of the wall of the lower part 131 is in close contact with the lower end surface of the peripheral wall of the upper part 130.
  • the connection between these two parts is made by a bolt connection between a flange 130a at the lower end of the peripheral wall of the upper part 130 and a flange 131a on the outer edge side of the lower part 131. Therefore, by releasing those bolts, the reserve water tank 103 can be disassembled into two parts.
  • the main material of the reserve water tank 103 is a highly durable metal, such as stainless steel.
  • An opening 130b is provided in the wall of the upper part 130 of the reserve water tank 103, for example, the ceiling wall, and an opening 120b is provided in the upper wall of the upper cap part 120 of the saturation tank main body 102. They are connected through a communication pipe 108. Further, an opening 131b is provided in the wall of the lower part 31 of the reserve water tank 103, for example, the bottom wall, and an opening 121c is provided in the lower wall of the saturation tank main body 102, for example, the lower circumferential wall of the central body 121. , both openings 131b and 121c are connected by a water communication pipe 109.
  • the height dimension of the reserve water tank 103 and the height of its arrangement relative to the saturation tank main body 102 are selected so as to satisfy the following conditions. That is, the height of the water surface falls within the internal height dimension of the reserve water tank 103. Therefore, the water surface height inside the reserve water tank 103 and the water surface height inside the saturation tank main body 102 are equal, and the gas area G and the storage area W also exist inside the reserve water tank 103.
  • the inside of the reserve water tank 103 and the inside of the saturation tank main body 102 communicate with each other through both the gas area G and the storage area W. Therefore, when water is consumed and reduced inside the saturation tank main body 102, water is replenished from the reserve water tank 103 into the saturation tank main body 102.
  • Another opening 130c is provided in the wall of the reserve water tank 103, and the water supply pipe 110 is connected to the opening 130c. If the water level in the saturation tank falls too low, water can be manually or automatically replenished into the reserve water tank 103 from the water supply pipe 110.
  • a gas reflux device 104 is arranged inside the saturation tank main body 102.
  • the gas recirculation device 104 includes a gas return pipe 140, a gas delivery pipe 141, a drain pipe 142, and a trap box 143.
  • the main material of the gas reflux device 104 is a highly durable metal, such as stainless steel.
  • the gas return pipe 140 has a substantially linear shape and is arranged vertically, for example, substantially vertically, and has a gas inlet 140a at its upper end and a gas outlet 140b at its lower end.
  • the gas inlet 140a of the gas return pipe 140 is arranged at the upper part of the gas region G in the saturation tank main body 102, for example, at a position close to the ceiling wall of the upper cap part 120.
  • the gas return pipe 140 passes from the gas inlet 140a in the gas area G, passes through the storage area W, and reaches the gas outlet 140b inside the trap box 143.
  • the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 is arranged at a position lower than the uppermost position inside the trap box 143, for example, at a position lowered by a predetermined distance from the top wall of the trap box 143.
  • a portion of the gas return pipe 140 near the gas outlet 140b is bent obliquely with respect to the vertical direction and reaches the gas outlet 140b (see FIG. 4).
  • the direction of the gas outlet 140b in the horizontal plane is different from the direction in which the gas inlet 141a of the gas delivery pipe 141 exists in the horizontal plane as seen from the gas outlet 140b. Therefore, the gas flow blown out from the gas outlet 140b heads in a different direction from the gas inlet 141a of the gas delivery pipe 41.
  • the front end surface 140c of the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 is approximately circular, but the front end surface 140c is tilted diagonally so that at least a portion of the circular end surface contacts the inner surface of the trap box 143. It has been cut. More specifically, the gas outlet 140b is disposed near the inner surface of the inner wall of the trap box 143, faces toward the inner surface of the wall, and is located at a portion of the gas outlet 140b (for example, the most distal portion of the gas outlet 140b). (extended tip) is in contact with the inner surface of the trap box 143.
  • the central axis of the gas return pipe 140 at the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 is inclined in the circumferential direction with respect to the inner surface of the inner wall of the trap box 143.
  • a gas temperature sensor 111 that detects the temperature of the gas is arranged in the gas region G at approximately the same height as the gas inlet 140a of the gas return pipe 140.
  • a detection signal from the gas temperature sensor 111 is input to a control device (not shown) disposed outside the saturation tank main body 102, and is used for gas temperature control by the gas heater.
  • the gas delivery pipe 141 has a curved shape, for example, an inverted L shape, is arranged vertically, has a gas inlet 141a at the lower end of the almost vertical part, and has a gas inlet 141a at the lower end of the almost horizontal part. It has a gas outlet 141b at the upper end.
  • the gas inlet 141a of the gas delivery pipe 141 is arranged at a higher position than the gas outlet 140b of the gas return pipe 40 inside the trap box 143.
  • the gas delivery pipe 141 extends upward from the gas inlet 141a, exits the trap box 143, enters the storage area W, changes direction almost horizontally, and then extends below the water level on the wall of the central body 121. It penetrates through this point and reaches the gas delivery port 141b arranged outside the saturation tank main body 102.
  • a water temperature sensor 112 that detects the temperature of water is arranged at approximately the same height as the gas delivery pipe 141 in the storage area W.
  • a detection signal from the water temperature sensor 112 is input to a control device (not shown) disposed outside the saturation tank main body 102 and is used to control the water temperature by the water heater 106.
  • the drain pipe 142 has a water inlet 142a located almost at the bottom inside the trap box 143, and a water outlet 142b located outside the saturation tank body 102.
  • the drain pipe 142 extends from the water inlet 142a, exits the trap box 143, penetrates the wall of the central body 121, and exits the saturation tank body 102.
  • the trap box 143 is arranged within the storage area W in the central body 121 of the saturation tank main body 102 at a higher height than the water heater 106 described above.
  • the horizontal cross-sectional area of the trap box 143 is larger than the horizontal cross-sectional area of the gas return pipe 140, and within the trap box 143, the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 and the gas inlet 140a of the gas delivery pipe 141 are They are arranged a predetermined distance apart in the horizontal direction. As described above, within the trap box 143, the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 faces in a direction different from the direction in which the gas inlet 140a of the gas delivery pipe 141 is viewed from the gas outlet 140b.
  • the trap box 143 has a height greater than a predetermined value, and the gas outlet 140b of the gas return pipe 140 is disposed at a lower position than the gas inlet 140a of the gas delivery pipe 141 within the trap box 143. Furthermore, inside the trap box 143, the gas inlet 141a of the gas delivery pipe 141 is arranged at a high position that is a predetermined height away from the bottom surface of the trap box 143 where water collects.
  • the entire inner surface of the saturation tank main body 102 in contact with the gas region G and storage region W is made of a corrosion-resistant material that has higher durability against pure water than the main material of the saturation tank main body 102, such as stainless steel, such as a fluororesin (such as Teflon (registered)). Trademark)), coated with a layer of.
  • a corrosion-resistant material that has higher durability against pure water than the main material of the saturation tank main body 102, such as stainless steel, such as a fluororesin (such as Teflon (registered)). Trademark)
  • the mutual contact surfaces between the upper cap portion 120 and the center body portion 121 of the saturation tank body 102 (the contact surfaces facing each other between the flanges 120a and 121a), and the contact surfaces between the center body portion 121 and the bottom
  • the mutual contact surfaces of the base portion 122 are also coated with a layer of the same corrosion-resistant material.
  • the inner surface of the reserve water tank 103 in contact with the gas region G and storage region W is also coated with a layer of the same corrosion-resistant material.
  • the mutual contact surfaces of the upper part 130 and lower part 131 of the reserve water tank 103 are also coated with the same layer of corrosion-resistant material.
  • the outer surface of the gas recirculation device 104 in contact with the gas region G and storage region W (for example, the outer surface of the trap box 43) is also coated with a layer of the same corrosion-resistant material.
  • the humidity-controlled gas generator 101 of the present embodiment described above has better water resistance, maintainability, cleanliness of the output gas, or controllability of the humidity of the output gas than conventional humidity-controlled gas generators. It can be expected to be superior to conventional humidity control gas generators.
  • the humidity control gas generator 101 of this embodiment can be suitably used in a dry cleaning process in a semiconductor manufacturing process, and can also be used in other semiconductor manufacturing processes, such as humidity control in a stepper in an exposure process, a spin coater, etc. It can also be suitably used for controlling the humidity of the atmosphere during the painting process.
  • FIG. 5 shows a modification of the humidity control gas generator 101.
  • a water stirring device 150 is added to the saturation tank main body 102 having the same configuration as shown in FIG.
  • the water stirring device 150 stirs the water in the saturation tank main body 102 by sucking water from the upper part of the saturation tank main body 102 and returning it to the lower part of the saturation tank main body 102 using a pump. This makes the temperature of the water in the saturation tank body 102 more uniform throughout.
  • the flow rate of gas supplied into the saturation tank main body 102 from the gas introduction path 122b is large to a certain extent, the bubbles B stir the water in the saturation tank main body 102 to some extent, so the water stirring device is not necessarily driven. You don't have to.
  • the water stirring effect by the bubbles B becomes slight, and stirring the water in the saturation tank main body 102 with the water stirring device will reduce the temperature of the water and the output gas. is preferable for controlling the temperature to a target value.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.

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Abstract

チャンバ内の温度及び湿度を高精度に制御することが可能な温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せを提供する。　温湿度制御装置１は、チャンバＣを画成する容器２と、容器２を包囲する底壁３１と天壁３２と側壁３３とを有し、容器２が底壁３１、天壁３２及び側壁３３から間隔を置いた位置に配置され、容器２と底壁３１、天壁３２及び側壁３３との間の空間に熱媒液を収容して容器２の外面全域を液没可能に構成された水槽３と、水槽３内の熱媒液の温度を制御する温度制御装置５と、温度制御装置５により温度制御された熱媒液を水槽３内に供給し、且つ、水槽３内の熱媒液を温度制御装置５に戻すようにして熱媒液を循環させる循環装置５と、チャンバＣ内に開いたガス出口を有し、湿度が所定値に調整された調湿ガスを容器２のチャンバＣ内に導入するガス導入管６とを備える。

Description

温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せ
　本発明は、温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せに関する。
　特許文献１は、湿度雰囲気用熱機械分析装置を開示する。その開示によると、保温チャンバが、所定温度の熱媒体が循環する恒温ジャケットの内側に形成されている。保温チャンバの給気ポートおよび排気ポートに通じる給気管および排気管は、それぞれ恒温ジャケット内を通過している。
　このような構成により、保温チャンバ内に導入された雰囲気ガスの温度及び湿度の安定化を図っている。
特開２００９－１７４９９８号公報
　しかし、特許文献１に開示された装置では、保温チャンバの全周囲が恒温ジャケットに覆われていない。このため、保温チャンバ内に導入された雰囲気ガスの温度及び湿度を高精度に制御することができない。
　本発明の目的は、チャンバ内の温度及び湿度を高精度に制御することが可能な温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せを提供することにある。
　一実施形態に従う温湿度制御装置は、チャンバを画成する容器と、容器を包囲する底壁と天壁と側壁とを有し、容器が底壁、天壁及び側壁から間隔を置いた位置に配置され、容器と底壁、天壁及び側壁との間の空間に熱媒液を収容して容器の外面全域を液没可能に構成された水槽と、水槽内の熱媒液の温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置により温度制御された熱媒液を水槽内に供給し、且つ、水槽内の熱媒液を温度制御装置に戻すようにして熱媒液を循環させる循環装置と、チャンバ内に開いたガス出口を有し、湿度が所定値に調整された調湿ガスを容器のチャンバに導入するガス導入管と、を備える。
　水槽内に配置され且つ容器を収容する内水槽をさらに備え、内水槽は、底板と側板と上部開口とを有し、容器が底板及び側板から間隔を置いた位置に配置され、空間を内水槽の内側にある内空間と内水槽の外側にある外空間とに分け、水槽内に供給された熱媒液は、内空間から外空間へと、内水槽の上部開口を通って流れるように構成され、循環装置からの熱媒液の供給口が内水槽内の内空間の底部に配置され、水槽からの熱媒液の出口が水槽内の外空間の底部に配置されていてもよい。
　ガス導入管は、容器から空間を通って水槽外へ延出し、ガス導入管の空間内に存在する部分は、部分内を流れる調湿ガスと空間内の熱媒液との間の熱交換のための熱交換器を形成してもよい。
　内水槽は、平面視で円形、矩形、又は楕円形であり、循環装置からの熱媒液の供給口は、内水槽内の内空間の底部に複数配置され、複数の供給口は、平面視で内水槽の中心に対し対象な位置に配置されていてもよい。
　容器の容量は、５００ｍＬ以上であり、好ましくは１．０Ｌであり、より好ましくは５．０Ｌ以上であってもよい。
　一実施形態に従う温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せは、上記の温湿度制御装置と上記の温湿度制御装置に調湿ガスを供給する調湿ガス発生装置とを備える。調湿ガス発生装置は、ガス域と前記ガス域の下方にある貯水域とを内部に有する飽和槽本体と、前記飽和槽本体の内部に配置されたガス還流装置とを有する。ガス還流装置は、ガス戻り管と、ガス送出管と、排水管と、トラップ箱を有する。ガス戻り管は、ガス域内に配置されたガス入口から貯水域内を通過してトラップ箱内に配置されたガス出口に至る。ガス送出管は、トラップ箱内に配置されたガス送入口から飽和槽本体の外部に配置されたガス送出口に至る。排水管は、トラップ箱内に配置された水入口から飽和槽本体の外部に配置された水出口に至る。
　本発明は、チャンバ内の温度及び湿度を高精度に制御することが可能な温湿度制御装置、及び、温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せを提供することができる。
一実施形態に係る温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せの図であり、主に温湿度制御装置の縦断面図を示している。 一実施形態に係る調湿ガス発生装置の縦断面図である。 一実施形態に係る調湿ガス発生装置のフランジ部を拡大して示した縦断面図である。 一実施形態に係る調湿ガス発生装置のガス還流装置の横断面図である。 図２の調湿ガス発生装置の変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、一実施形態に係る温湿度制御装置１と調湿ガス発生装置１０１との組合せの図であり、主に温湿度制御装置１の縦断面図を示している。調湿ガス発生装置１０１は、湿度が所定値に調整されたガスを発生する装置であり、当該ガスを温湿度制御装置１へ供給する。
　図1に示されるように、一実施形態にかかる温湿度制御装置１は、装置本体１０と、温度制御・循環装置５とを備える。装置本体１０は、容器２と、水槽３と、内水槽４と、ガス導入管６とを備える。
　容器２は、全体としてほぼ円筒又は多角筒（例えば正方筒）の形状を有する。容器２は、容器本体２１と、蓋部２２とを有する。蓋部２２が容器本体２１の上部開口を覆うことにより、容器２の内部にチャンバＣが画成される。蓋部２２を容器本体２１に密着させて固定した状態では、チャンバＣへの液体の浸入が阻止されるように構成されている。チャンバＣ内には、複数の試料２３が設置される。容器２の容量は、例えば、５００ｍＬ以上であり、好ましくは１．０Ｌであり、より好ましくは５．０Ｌ以上である。容器２を構成する部品の主材料は、耐久性の高い金属、例えばステンレススティールである。なお、容器２の容量は、上記の容量に限らず５００ｍＬ未満でもあってもよい。
　水槽３は、全体としてほぼ円筒又は多角筒（例えば正方筒）の形状を有する。水槽３は、底壁３１と、天壁３２と、側壁３３とを有する。底壁３１、天壁３２、及び側壁３３は、容器２を包囲している。容器２は、底壁３１、天壁３２、及び側壁３３から間隔を置いた位置に配置されている。温湿度制御装置１の作動時には、容器２と、底壁３１、天壁３２、及び側壁３３との間の空間Ｓに、上部に大気空間を残して、水、冷却剤水溶液等の熱媒液が充填される。熱媒液により、容器２の外面全域は液没する。このため、チャンバＣ内のガスの温度及び湿度を高精度に制御することができる。水槽３を構成する部品の主材料は、耐久性の高い金属、例えばステンレススティールである。
　内水槽４は、全体としてほぼ円筒又は多角筒（例えば正方筒）の形状を有する。内水槽４は、水槽３内に配置され、容器２を収容する。内水槽４は、底板４１と側板４２と上部開口４３とを有する。底板４１及び側板４２は、それぞれ底壁３１及び側壁３３から間隔を置いた位置に配置されている。容器２は、底板４１及び側板４２から間隔を置いた位置に配置されている。内水槽４は、空間Ｓを、内水槽４の内側にある内空間Ｓ１と内水槽４の外側にある外空間Ｓ２とに分割する。温湿度制御装置１の作動時には、水槽３内に供給される熱媒液は、内空間Ｓ１から外空間Ｓ２へと、内水槽４の上部開口４３を通って流れる。内水槽４の内において、容器２の外面全域は熱媒液により液没する。よって、温湿度制御装置１の作動時に、容器２は、熱媒液の内側ジャケット及び熱媒液の外側ジャケットにより覆われる。このため、容器２と熱媒液の熱交換が促進され、チャンバＣ内のガスの温度及び湿度をより高精度に制御することができる。
　温度制御・循環装置５は、装置本体１０の外部に設けられている。温度制御・循環装置５は、温度制御装置及び循環装置を有する。温度制御装置は、加熱手段及び冷却手段を有し、熱冷媒を例えば５～５５℃の範囲で制御可能である。循環装置は、ポンプを有し、温度制御部で制御された所望の温度の熱媒液を水槽３内に供給し、且つ、水槽３内の熱媒液を温度制御・循環装置５に戻すようにして熱媒液を循環させる。
　温度制御・循環装置５と、水槽３及び内水槽４とは、液供給管５１及び液戻り管５２により接続されている。液供給管５１及び液戻り管５２は、装置本体１０内に設けられている。液供給管５１は途中で複数に分岐しており、分岐管５３にはそれぞれ流量計５４が設けられている。温湿度制御装置１の作動時には、各流量計５４の測定結果に基づき、各分岐管５３を流れる熱媒液の量が等しくなるように制御される。
　液供給管５１（分岐管５３）の出口である内水槽４への熱媒液の複数の供給口５５は、内水槽４内の内空間Ｓ１の底部に配置されている。液戻り管５２の入口である水槽３からの熱媒液の出口５６が水槽３内の外空間Ｓ２の底部に配置されている。内水槽４は、平面視で円形、矩形、又は楕円形である。複数の供給口５５は、平面視で内水槽４の中心に対し対象な位置に配置されている。これにより、容器２の外周に対し均等に熱媒液を流すことができ、温度制御の精度を上げることができる。なお、複数の供給口５５は、本実施形態では２つであるが、３つ以上であってもよく、供給口５５の数に合わせて分岐管５３の数も増加する。
　ガス導入管６は、容器２から空間Ｓ（内空間Ｓ１及び外空間Ｓ２）を通って水槽３外へ延出している。ガス導入管６の外空間Ｓ２内に存在する途中部分６１は、直線状ではなく、螺旋形状をなしている。温湿度制御装置１の作動時には、当該途中部分６１内を流れる調湿ガスと外空間Ｓ２内の熱媒液との間で熱交換が行われる。よって、途中部分６１は熱交換器として機能する。このため、途中部分６１を通過するガスの温度が所望温度に近づくので、いっそう温度制御の精度が上がる。
　ガス導入管６の水槽３外の端部には、フレキシブルホース６２が接続されている。フレキシブルホース６２の周囲には図示せぬヒータが設けられている。当該ヒータは、フレキシブルホース６２内を流れる調湿ガスが結露するのを防止するために設けられている。フレキシブルホース６２のガス導入管６とは反対側の端部は、調湿ガス発生装置１０１に接続される。具体的には、フレキシブルホース６２は、後述のガス還流装置１０４のガス送出管１４１に接続される（図２参照）。温湿度制御装置１の作動時には、調湿ガス発生装置１０１からの湿度が所定値に調整された調湿ガスが、ガス導入管６をチャンバＣ内に開いたガス出口６３を介してチャンバＣに導入される。
　容器２の蓋部２２には、複数のダクト７が設けられている。複数のダクト７は、蓋部２２から上方へ延び、水槽３を貫通し、水槽３の外部まで延びている。複数のダクト７は、チャンバＣ内へセンサを挿入するため及びチャンバＣのガスを排気するためのダクトである。複数のダクト７を介して、温度センサ７１、湿度センサ７２、及び変位計・ロードセル７３がチャンバＣ内へ挿入される。温度センサ７１は、チャンバＣ内の温度を測定する。湿度センサ７２は、チャンバＣ内の湿度を測定する。温度センサ７１及び湿度センサ７２の検出信号は図示しない制御装置に入力されて、温度制御・循環装置５による熱媒液の温度制御に利用される。変位計・ロードセル７３は、チャンバＣ内に配置された試料２３に掛る荷重及び試料２３の変位を測定する。水槽３の外部には、装置本体１０内の環境温度をモニターするための環境温度センサ７４が設けられている。
　温湿度制御装置１は、液位調節装置８をさらに備える。液位調節装置８は、液収容容器８１と、供給管８２と、排出管８３と、２つのポンプ８４、８５と、チェックバルブ８６と、バルブ８７とを有する。液収容容器８１の容量は、例えば２０Ｌである。供給管８２は、内水槽４から外空間Ｓ２を通って水槽３外へ延出し、液収容容器８１の下部まで延びている。排出管８３は、内水槽４から外空間Ｓ２を通って水槽３外へ延出し、液収容容器８１の上部まで延びている。供給管８２には、ポンプ８４及びチェックバルブ８６が設けられている。排出管８３には、ポンプ８５及びバルブ８７が設けられている。液収容容器８１には、給排気管８８及びフィルタ８９が設けられている。
　試験終了後に液位調節装置８のポンプ８５により、内水槽４から熱媒液が液収容容器８１へ排出される。内水槽４内の液位が蓋部２２よりも下側になるまで、液位調節装置８により熱媒液が排出される。その後、蓋部２２が開けられ、容器２から試料２３が取り出され、次に試験を行う試料２３が容器２内に配置される。試料２３を配置した後、蓋部２２が閉じられ、液位調節装置８のポンプ８４により、液収容容器８１内の熱媒液が内水槽４へ供給される。このように、液位調節装置８により、内水槽４の熱媒液の液位の高さが調節される。
　温湿度制御装置１は、２つの排水管９をさらに備える。各排水管９にはバルブ９Ａが設けられている。各バルブ９Ａを開放することにより、水槽３及び内水槽４から熱媒液が各排水管９を介して外部に排出される。
　水槽３、液供給管５１、液戻り管５２、ガス導入管６、フレキシブルホース６２、供給管８２、及び排出管８３の周囲は全て断熱材により覆われている。
　以上説明した本実施形態の温湿度制御装置１によれば、チャンバＣ内の温度及び湿度を高精度に制御すること可能である。
　次に、調湿ガス発生装置１０１について説明する。
　図２は、一実施形態に係る調湿ガス発生装置１０１の縦断面図である。
　一実施形態にかかる調湿ガス発生装置１０１は、飽和槽本体１０２と、予備水タンク１０３と、ガス還流装置１０４とを備える。
　飽和槽本体１０２は、全体として上下に細長いほぼ円筒又は多角筒（例えば正方筒）の形状を有する。飽和槽本体１０２は、上側キャップ部１２０と、中央胴部１２１と、底ベース部１２２との３つの部品から構成される。飽和槽本体１０２のこれら部品の主材料は、耐久性の高い金属、例えばステンレススティールである。
　上側キャップ部１２０の周壁の下端面に中央胴部１２１の周壁の上端面が密着し、中央胴部１２１の周壁の下端面に底ベース部１２２の中央部の上面が密着する態様で、これら３つの部品が順次に結合されて、飽和槽本体１０２が形成される。これら３つの部品間の結合は、上側キャップ部１２０の周壁の下端部のフランジ１２０ａと中央胴部１２１の周壁の上端部のフランジ１２１ａとの間のボルト締結と、中央胴部１２１の周壁の下端部のフランジ１２１ｂと底ベース部１２２の外縁側のフランジ１２２ａとの間のボルト結合によりなされる。従って、それらのボルト締結を解除すれば、飽和槽本体１０２は３つの部品に分解される。
　調湿ガス発生装置１０１の作動時には、飽和槽本体１０２の内部に、その上部のガスが存在すべき領域を残して、水が充填される。調湿ガス発生装置１０１がシリコンウェハのドライ洗浄に利用される場合、飽和槽本体１０２に充填される水は超純水である。飽和槽本体１０２内の水が充填された領域を以下、貯水域Ｗといい、上部のガスの領域を以下、ガス域Ｇという。
　飽和槽本体１０２の上側キャップ部１２０と中央胴部２１との高さ寸法は、次の条件を満たすように選ばれる。すなわち、水面は中央胴部１２１のほぼ上側半分の高さ領域にあって、上側キャップ部１２０に到達することはなく、よって、常に上側キャップ部１２０の内部はガス域Ｇに該当する。
　飽和槽本体１０２の上側キャップ部１２０の周壁の外表面にガス域Ｇ内のガスを加熱するためのガスヒータ（加温部）１０５が設けられる。上側キャップ部１２０は、その外表面の大部分がガスヒータ１０５でおおわれていてよい。
　飽和槽本体１０２の内部の下部、例えば、底ベース部１２２に近い高さ位置に、貯水域Ｗの水を加熱するための水ヒータ１０６が配置される。なお、ヒータは、飽和槽本体１０２の壁、例えば中央胴部１２１の周壁の外面に配置されてもよい。水ヒータ１０６に代えて、水の過熱と冷却を行える水ヒータ・クーラ、例えばペルチェ効果を利用したヒートポンプが、飽和槽本体１０２の壁の外表面に密着していてもよい。
　飽和槽本体１０２の底ベース部１２２の壁内には、ガス導入路１２２ｂが形成される。ガス導入路１２２ｂのガス入口１２２ｃは底ベース部１２２の壁の外表面に開口し、そのガス出口１２２ｄは底ベース部１２２の壁の貯水域Ｗに向けて開口する。そのガス出口１２２ｄには、そこから貯水域Ｗに放出されるガスを微細な気泡Ｂにするための多孔体１０７が設けられる。
　飽和槽本体１０２の外部に、予備水タンク１０３が配置される。予備水タンク１０３は、上側部１３０と下側部１３１とを有する。上側部１３０の周壁の下端面に下側部１３１の壁の上面が密着する態様で、これら２つの部品が結合されて、予備水タンク１０３が形成される。これら２つの部品間の結合は、上側部１３０の周壁の下端部のフランジ１３０ａと下側部１３１の外縁側のフランジ１３１ａとの間のボルト結合によりなされる。従って、それらのボルト締結を解除すれば予備水タンク１０３は２つの部品に分解され得る。
　予備水タンク１０３の主材料は、耐久性の高い金属、例えばステンレススティールである。
　予備水タンク１０３の上側部１３０の壁、例えば天壁、に開口１３０ｂが設けられ、飽和槽本体１０２の上側キャップ部１２０の上部の壁にも開口１２０ｂが設けられ、両開口１３０ｂ、１２０ｂがガス連通管１０８で接続される。また、予備水タンク１０３の下側部３１の壁、例えば底壁に開口１３１ｂが設けられ、飽和槽本体１０２の下部の壁、例えば中央胴部１２１の下部の周壁、にも開口１２１ｃが設けられ、両開口１３１ｂ、１２１ｃが水連通管１０９で接続される。
　予備水タンク１０３の高さ寸法と飽和槽本体１０２に対する配置の高さは、次の条件を満たすように選ばれる。すなわち、その水面の高さは予備水タンク１０３の内部の高さ寸法内に収まる。したがって、予備水タンク１０３の内部の水面高さと飽和槽本体１０２内の水面高さは等しく、予備水タンク１０３の内部にも同様に、ガス域Ｇと貯水域Ｗとが存在する。
　このように、予備水タンク１０３の内部と飽和槽本体１０２の内部はガス域Ｇと貯水域Ｗの両方で連通している。したがって、飽和槽本体１０２内部で水が消費されて減ったならば、予備水タンク１０３から飽和槽本体１０２内部へ水が補充される。
　予備水タンク１０３の壁には、別の開口１３０ｃが設けられており、その開口１３０ｃには給水管１１０が接続される。飽和槽内の水位が下がりすぎた場合、給水管１１０から予備水タンク１０３内に、手動または自動で水を補給することができる。
　飽和槽本体１０２の内部に、ガス還流装置１０４が配置される。ガス還流装置１０４は、ガス戻り管１４０と、ガス送出管１４１と、排水管１４２と、トラップ箱１４３とを備える。ガス還流装置装置１０４の主材料は、耐久性の高い金属、例えばステンレススティールである。
　ガス戻り管１４０は、ほぼ直線的な形状で上下方向、例えばほぼ垂直、に配置され、その上端にガス入口１４０ａ、下端にガス出口１４０ｂをもつ。ガス戻り管１４０のガス入口１４０ａは、飽和槽本体１０２内のガス域Ｇの上部、例えば、上側キャップ部１２０の天壁に近い位置に配置される。ガス戻り管１４０はガス域Ｇ内のガス入口１４０ａから貯水域Ｗ内を通過してトラップ箱１４３の内部のガス出口１４０ｂに至る。
　ガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂは、トラップ箱１４３の内部の最上位置より低い位置、例えば、トラップ箱１４３の天壁から所定距離だけ下がった位置、に配置される。ガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂの近傍部分は、垂直に対して斜めに傾斜するように曲がってガス出口１４０ｂに至る（図４参照）。そして、ガス出口１４０ｂの水平面での向きは、そのガス出口１４０ｂから見た水平面でのガス送出管１４１のガス送入口１４１ａの存在する方向とは異なる方向である。よって、ガス出口１４０ｂから吹き出るガス流は、ガス送出管４１のガス送入口１４１ａとは異なる方向に向かう。
　また、図４に示すように、ガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂの前端面１４０ｃはほぼ円形であるが、その円形の端面の少なくとも一部がトラップ箱１４３の内面に接するように、斜め方向にカットされている。より詳細には、ガス出口１４０ｂはトラップ箱１４３の内壁の内面の近傍に配置され、その壁の内面に向いており、かつ、ガス出口１４０ｂの一部分（例えば、ガス出口１４０ｂの中で最も先方に延びた先端部）がトラップ箱１４３の内面に接触している。
　以上の構成により、ガスがガス戻り管１４０内を通る間に凝縮した水がガス出口１４０ｂから出てトラップ箱１４３内に落下するとき、それがガス出口１４０ｂから吹き出るガス流に運ばれてガス送出管１４１のガス入口１４０ａに入り込んでしまう問題が低減される。
　また、図４に示すように、ガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂにおけるガス戻り管１４０の中心軸は、トラップ箱１４３の内壁の内面に対して周方向へ傾斜した向きになっている。
　ガス域Ｇ内のガス戻り管１４０のガス入口１４０ａとほぼ同じ高さに、ガスの温度を検出するガス温度センサ１１１が配置される。このガス温度センサ１１１の検出信号は、飽和槽本体１０２の外部に配置された図示しない制御装置に入力されて、ガスヒータによるガス温度制御に利用される。
　ガス送出管１４１は、例えば逆Ｌ字型に曲がった形状もち、上下方向に配置されて、そのほぼ垂直に立った部分の下端にガス送入口１４１ａをもち、そのほぼ水平に配された部分の上端にガス送出口１４１ｂをもつ。
　ガス送出管１４１のガス送入口１４１ａは、トラップ箱１４３の内部のガス戻り管４０のガス出口１４０ｂより高い位置に配置される。ガス送出管１４１は、ガス送入口１４１ａから上に伸びてトラップ箱１４３の外へ出て貯水域Ｗ内に入り、そこでほぼ水平に向きを変えてから、中央胴部１２１の壁の水面より下方の個所を貫通して、飽和槽本体１０２の外部に配置されたガス送出口１４１ｂに至る。
　貯水域Ｗ内のガス送出管１４１とほぼ同じ高さに、水の温度を検出する水温センサ１１２が配置される。この水温センサ１１２の検出信号は、飽和槽本体１０２の外部に配置された図示しない制御装置に入力されて、水ヒータ１０６による水の温度制御に利用される。
　排水管１４２は、トラップ箱１４３の内部のほぼ最下部に配置された水入口１４２ａと、飽和槽本体１０２の外部に配置された水出口１４２ｂとをもつ。排水管１４２は、水入口１４２ａから伸びてトラップ箱１４３の外へ出て、中央胴部１２１の壁を貫通して飽和槽本体１０２の外部へ出る。
　トラップ箱１４３は、飽和槽本体１０２の中央胴部１２１内の貯水域Ｗ内であって、前述した水ヒータ１０６より高い高さの位置に、配置される。
　図４に示すように、トラップ箱１４３の水平断面積は、ガス戻り管１４０の水平断面積より大きく、トラップ箱１４３内でガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂとガス送出管１４１のガス入口１４０ａは水平方向において所定距離だけ離れて配置される。そして、前述したようにトラップ箱１４３内では、ガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂが、そのガス出口１４０ｂからガス送出管１４１のガス入口１４０ａを見た方向とは異なる方向を向く。さらに、トラップ箱１４３は所定値以上の高さ寸法を有し、トラップ箱１４３内でガス戻り管１４０のガス出口１４０ｂは、ガス送出管１４１のガス入口１４０ａより低い位置に配置される。またさらに、トラップ箱１４３の内部で、水が溜まることになるトラップ箱１４３の底面から所定高さだけ離れた高い位置に、ガス送出管１４１のガス送入口１４１ａが配置される。
　飽和槽本体１０２のガス域Ｇと貯水域Ｗに接する内表面の全面は、純水に対する耐久が飽和槽本体１０２の主材料、例えばステンレススティールよりより高い耐食性材料、例えばフッ素樹脂（例えばテフロン（登録商標））、の層でコートされる。図３に示すように、飽和槽本体１０２の上側キャップ部１２０と中央胴部１２１との相互の密着面（双方のフランジ１２０ａ、１２１ａの相対向する密着面）、及び、中央胴部１２１と底ベース部１２２の相互の密着面（双方のフランジの密着面）も、同じ耐食性材料の層でコートされる。
　予備水タンク１０３のガス域Ｇと貯水域Ｗに接する内表面も、同じ耐食性材料の層でコートされる。予備水タンク１０３の上側部１３０と下側部１３１の相互の密着面（双方のフランジ１３０ａ、１３１ａの相対向する密着面）も、同じ耐食性材料の層でコートされる。
　ガス還流装置１０４のガス域Ｇと貯水域Ｗに接する外表面（例えばトラップ箱４３の外表面）も、同じ耐食性材料の層でコートされる。
　以上説明した本実施形態の調湿ガス発生装置１０１は、従来の調湿ガス発生装置に比較して、耐水性、保守管理性、出力ガスのクリーンさ、または出力ガスの湿度の制御性において、従来の調湿ガス発生装置より優れることが期待され得る。
　本実施形態の調湿ガス発生装置１０１は、半導体製造工程のドライ洗浄工程に好適に用いることができ、また、他の半導体製造工程、例えば露光工程におけるステッパ内の雰囲気の調湿、スピンコータなどによる塗装工程における雰囲気の調湿などにも好適に用いることができる。
　図５は、調湿ガス発生装置１０１の変形例を示す。
　この変形例では、図２に示したのと同じ構成の飽和槽本体１０２に、水撹拌装置１５０が付加される。
　水撹拌装置１５０は、ポンプにより飽和槽本体１０２内の上部の水を吸入してこれを飽和槽本体１０２内の下部へ戻すことで、飽和槽本体１０２内の水を撹拌する。これにより、飽和槽本体１０２内の水の温度が全体的により均一になる。
　因みに、ガス導入路１２２ｂから飽和槽本体１０２内へ供給されるガスの流量が或る程度の多い時は、気泡Ｂが飽和槽本体１０２内の水をある程度撹拌するので、必ずしも水撹拌装置を駆動しなくてもよい。しかし、上記供給ガス流量が或る程度より少ない時には、気泡Ｂによる水の撹拌作用はわずかになるで、水撹拌装置で飽和槽本体１０２内の水を撹拌することが、水の温度ひいては出力ガスの温度を目標値に制御するのに好ましい。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、図示した各構成要素の寸法、形状等は必ずしも正確に図示されているとは限らず、本実施形態の特徴を強調するために適宜修正されていることもありうる。
１…温湿度制御装置　２…容器　３…水槽底壁　３１…底壁　３２…天壁　３３…側壁　４…内水槽　４１…底板　４２…側板　４３…上部開口　５…温度制御・循環装置　５５…供給口　５６…出口　６…ガス導入管　６１…途中部分　６３…ガス出口　８…液位調節装置　Ｃ…チャンバ　Ｓ…空間　Ｓ１…内空間　Ｓ２…外空間
１０１…調湿ガス発生装置　１０２…飽和槽本体　１０３…予備水タンク　１０４…ガス還流装置　１４０…ガス戻り管　１４０ａ…ガス入口　１４０ｂ…ガス出口　　１４１…ガス送出管　１４１ａ…ガス送入口　１４１ｂ…ガス送出口　１４２…排水管　１４２ａ…水入口　１４２ｂ…水出口　１４３…トラップ箱　Ｇ…ガス域　Ｗ…貯水域

 

Claims (7)

  1. 　前記チャンバを画成する容器と、
    　前記容器を包囲する底壁と天壁と側壁とを有し、前記容器が前記底壁、前記天壁及び前記側壁から間隔を置いた位置に配置され、前記容器と前記底壁、前記天壁及び前記側壁との間の空間に熱媒液を収容して前記容器の外面全域を液没可能に構成された水槽と、
    　前記水槽内の熱媒液の温度を制御する温度制御装置と、
    　前記温度制御装置により温度制御された熱媒液を前記水槽内に供給し、且つ、前記水槽内の熱媒液を前記温度制御装置に戻すようにして熱媒液を循環させる循環装置と、
    　前記チャンバ内に開いたガス出口を有し、湿度が所定値に調整された調湿ガスを前記容器の前記チャンバに導入するガス導入管と、を備える
    温湿度制御装置。
  2. 　前記水槽内に配置され且つ前記容器を収容する内水槽をさらに備え、
    　前記内水槽は、底板と側板と上部開口とを有し、前記容器が前記底板及び前記側板から間隔を置いた位置に配置され、前記空間を前記内水槽の内側にある内空間と前記内水槽の外側にある外空間とに分け、
    　前記水槽内に供給された熱媒液は、前記内空間から前記外空間へと、前記内水槽の前記上部開口を通って流れるように構成され、前記循環装置からの熱媒液の供給口が前記内水槽内の前記内空間の底部に配置され、前記水槽からの熱媒液の出口が前記水槽内の前記外空間の底部に配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の温湿度制御装置。
  3. 　前記ガス導入管は、前記容器から前記空間を通って前記水槽外へ延出し、
    前記ガス導入管の前記空間内に存在する部分は、前記部分内を流れる調湿ガスと前記空間内の熱媒液との間の熱交換のための熱交換器を形成する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温湿度制御装置。
  4. 　前記内水槽の熱媒液の液位の高さを調節可能な液位調節装置をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温湿度制御装置。
  5. 　前記内水槽は、平面視で円形、矩形、又は楕円形であり、
    　前記循環装置からの前記熱媒液の供給口は、前記内水槽内の前記内空間の底部に複数配置され、複数の前記供給口は、平面視で前記内水槽の中心に対し対象な位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の温湿度制御装置。
  6. 　前記容器の容量は、５００ｍＬ以上であり、好ましくは１．０Ｌであり、より好ましくは５．０Ｌ以上である
    ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の温湿度制御装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の温湿度制御装置と、前記温湿度制御装置に調湿ガスを供給する調湿ガス発生装置との組合せであって、
    　前記調湿ガス発生装置は、
    　　ガス域と前記ガス域の下方にある貯水域とを内部に有する飽和槽本体と、
    　　前記飽和槽本体の内部に配置されたガス還流装置と
    を有し、
    　　前記ガス還流装置は、ガス戻り管と、ガス送出管と、排水管と、トラップ箱とを有し、
    　　前記ガス戻り管は、前記ガス域内に配置されたガス入口から前記貯水域内を通過して前記トラップ箱内に配置されたガス出口に至り、
    　　前記ガス送出管は、前記トラップ箱内に配置されたガス送入口から前記飽和槽本体の外部に配置されたガス送出口に至り、
    　　前記排水管は、前記トラップ箱内に配置された水入口から前記飽和槽本体の外部に配置された水出口に至る
    ことを特徴とする温湿度制御装置と調湿ガス発生装置との組合せ。

     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010159987A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP2011163585A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Espec Corp 恒温恒湿装置
WO2021033260A1 (ja) * 2019-08-20 2021-02-25 マイクロ・イクイップメント株式会社 調湿ガス発生装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010159987A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP2011163585A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Espec Corp 恒温恒湿装置
WO2021033260A1 (ja) * 2019-08-20 2021-02-25 マイクロ・イクイップメント株式会社 調湿ガス発生装置

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