(57)【要約】【課題】  温度センサの温度検出回路にける周囲温度変化に起因する温度センサの検出温度誤差を抑制することで、高精度の温度制御ニーズに対応できる空気調和装置を提供する。【解決手段】  温調手段（22）によって実質的に一定温度に温調した空気を制御盤（60）の内部空間へ導入する空気導入手段（40）を設ける。そして、温調手段（22）で温調した空気によって制御盤（60）の内部空間を一定温度に保つことで、温度検出回路（41b）の周囲温度を一定に保持できるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路（11）に、空気を温調する温調手段（22）と、空気の温度を検出する温度センサ（41）とを備え、該温度センサ（41）の検出温度に基づいて上記温調手段（22）の温調能力を調整し、実質的に一定温度に温調された空気を温調対象に供給する空気調和装置であって、
上記温度センサ（41）は、空気通路（11）に配置されるセンサ本体（41a）と、該センサ本体（41a）に接続されて制御盤（60）内に収納される温度検出回路（41b）とを備え、
上記温調手段（22）で温調された空気の一部を上記制御盤（60）の内部空間に導入する空気導入手段（40）を備えている空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和装置において、
空気導入手段（40）は、空気通路（11）における温調手段（22）の下流側と制御盤（60）の内部空間とを連通させる空気導入通路（14）で構成されている空気調和装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空気調和装置において、
空気通路（11）における温調手段（22）の下流側には、空気中の塵埃を捕集する集塵手段（23）が設けられ、
空気導入通路（14）は、空気通路（11）における上記集塵手段（23）の下流側と制御盤（60）の内部空間とを連通させるように構成されている空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温調手段によって温調された空気を温調対象に供給する空気調和装置に関し、特に温度センサの検出温度に基づいて温調手段の温調能力を調整する空気調和装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体製造装置などを温調対象とし、温調手段によって温調された空気を上記温調対象に供給する空気調和装置が知られている。
【０００３】
例えば図４に示すように、特許文献１に開示されている空気調和装置は、ケーシング（70）内の空気通路（71）に、冷却器（72）、ヒータ（温調手段）（73）、及び温度センサ（74）を備えている。上記冷却器（72）は、冷凍機（75）に接続されており、空気通路（71）の流入口（76）より吸引された空気を冷却する。また、ヒータ（73）は、上記冷却器（72）によって一旦冷却された空気を加熱して所定温度に温調する。さらに、温度センサ（74）は、上記ヒータ（73）によって加熱された空気の温度を検出する。また、空気通路（71）における空気の流出口（77）には、フィルタ（集塵手段）（78）が設けられている。このフィルタ（78）は、流出口（77）より温調対象に供給される空気中の塵埃を捕集する。
【０００４】
以上の構成の空気調和装置において、図示しないファンが起動すると、空気が流入口（76）よりケーシング（70）内に吸引され空気通路（71）を流通する。この空気は、冷却器（72）によって所定温度まで冷却される。そして、冷却された空気は、ヒータ（73）によって加温（リヒーティング）される。なお、この際、ヒータ（73）の温調能力は温度センサ（74）の検出温度に基づいて行われる。このようにして、冷却器（72）、及びヒータ（73）によって所定温度に温調された空気は、上記フィルタ（78）を通過した後、ケーシング（70）の流出口（77）より温調対象に供給される。以上のように、この空気調和装置は、半導体製造装置などの温調対象に対して実質的に一定温度の空気を供給することで、温調対象の温度を一定に保持するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２１９８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、半導体製造装置における半導体製造工程においては、製品の品質の向上を図るため、特に高い温度精度（例えば±０．０１℃の精度）での温度制御が要求される傾向にある。このため、上記高精度の温度制御ニーズに対応する空気調和装置が望まれている。
【０００６】
一方、特許文献１に開示されているような空気調和装置では、上記高精度の温度制御ニーズを果たそうとする上で次のような問題がある。
【０００７】
一般的に、図４に示すような空気調和装置に備えられる温度センサ（74）は、空気通路（71）に配置される例えば測温抵抗体からなるセンサ本体と、このセンサ本体に接続される温度検出回路とで構成される。なお、上記温度検出回路は、回路基板上に複数の抵抗体、あるいはオペアンプなどが配列されて構成されており、温度コントローラなどに内蔵されている。また、この温度コントローラは、この空気調和装置に用いられる他の電子機器と共に制御盤に収納されるのが一般的である。
【０００８】
ここで、上記制御盤の周囲環境の変化に伴い制御盤の周囲温度が変化すると、上記温度コントローラの周囲の温度も変化することになる。そして、このような周囲環境の温度変化によって、温度検出回路の周囲温度が変動すると、温度検出回路に配列された例えば抵抗体の抵抗値が変動し、その結果、この温度検出回路より出力される検出信号（検出温度）に誤差（ノイズ）が生じてしまう。このため、このような検出温度に基づいて調整されるヒータ（73）の温調能力にも誤差が生じることとなり、この空気調和装置によって温調対象に供給される空気の温度精度が損なわれてしまう。したがって、この空気調和装置では、上述した高精度の温度制御ニーズを満たすことができないという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、温度センサの温度検出回路の周囲温度変化に起因する温度センサの検出温度誤差を抑制することによって、高精度の温度制御ニーズに対応できる空気調和装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、温度センサの温度検出回路が収納される制御盤に、この空気調和装置で温調された空気の一部を導入するようにしたものである。
【００１１】
具体的に、第１の発明は、空気通路（11）に、空気を温調する温調手段（22）と、空気の温度を検出する温度センサ（41）とを備え、該温度センサ（41）の検出温度に基づいて上記温調手段（22）の温調能力を調整し、実質的に一定温度に温調された空気を温調対象に供給する空気調和装置を前提としている。そして、この空気調和装置は、上記温度センサ（41）が、空気通路（11）に配置されるセンサ本体（41a）と、該センサ本体（41a）に接続されて制御盤（60）内に収納される温度検出回路（41b）とを備え、上記温調手段（22）で温調された空気の一部を上記制御盤（60）の内部空間に導入する空気導入手段（40）を備えているものである。なお、上記「センサ本体」は、例えばプラチナやニッケルなどを材料とする金属測温抵抗体や、マンガン酸化物やニッケル酸化物などを材料とする半導体からなるもの（いわゆるサーミスタ）、さらにＩＣ化温度センサーなど、このセンサ本体と接続される温度検出回路の検出温度が温度変化の影響を受けやすいものである。
【００１２】
上記第１の発明では、空気通路（11）内に導入された空気が温調手段（22）を通過することで、この空気が温調される。ここで、例えば温調された空気がセンサ本体（41a）を流通する場合、センサ本体（41a）の内部抵抗が変化する。その結果、センサ本体（41a）に接続される温度検出回路（41b）の検出温度（例えば出力電圧）が変化する。この温度センサ（41）の検出温度に基づいて温調手段（22）の温調能力が調整されることで、空気調和装置は温調対象に対して実質的に一定温度となる空気を供給する。
【００１３】
ここで、本発明では、上述のようにして温調手段（22）で一定温度に温調した空気の一部を制御盤（60）の内部空間に導入する空気導入手段（40）を備えている。このため、制御盤（60）の内部空間の温度を一定温度に保つことができる。このようにすると、制御盤（60）内に収納される温度検出回路（41b）の周囲温度も一定温度に保つことができる。したがって、温度検出回路（41b）の周囲温度変化に起因する温度センサ（41）の検出温度誤差を抑制することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の空気調和装置において、空気導入手段（40）が、空気通路（11）における温調手段（22）の下流側と制御盤（60）の内部空間とを連通させる空気導入通路（14）で構成されているものである。
【００１５】
上記第２の発明では、第１の発明で上述した空気導入手段（40）として空気導入通路（14）が設けられる。よって、温調手段（22）で温調された空気の一部が上記空気導入通路（14）を介して制御盤（60）の内部空間に導入される。このため、制御盤（60）の内部空間の温度を一定温度に保つことで、温度検出回路（41b）の周囲温度も一定温度に保つことができる。したがって、温度検出回路（41b）の周囲温度変化に起因する温度センサ（41）の検出温度誤差を抑制することができる。
【００１６】
第３の発明は、第２の発明の空気調和装置において、空気通路（11）における温調手段（22）の下流側には、空気中の塵埃を捕集する集塵手段（23）が設けられ、空気導入通路（14）は、空気通路（11）における上記集塵手段（23）の下流側と制御盤（60）の内部空間とを連通させるように構成されているものである。
【００１７】
上記第３の発明では、温調手段（22）で温調された空気が集塵手段（23）を通過することで、この空気中の塵埃が集塵手段（23）によって捕集される。よって、温調対象には一定温度に温調されるとともに清浄化された空気が供給される。
【００１８】
ここで、本発明では、空気導入通路（14）の流入端を空気通路（11）における上記集塵手段（23）の下流側に接続している。よって、制御盤（60）には、集塵手段（23）によって塵埃が捕集されて清浄化された空気が導入される。したがって、制御盤（60）の内部空間を一定温度に保持することで第１、第２の発明で上述した作用効果を得ることができるとともに、制御盤（60）の内部空間の清浄度が損なわれてしまうことを抑制できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、以下の効果が発揮される。
【００２０】
上記第１の発明によれば、空気導入手段（40）によって温調手段（22）で温調された空気の一部を制御盤（60）の内部空間に導入し、制御盤（60）の内部空間の温度を一定温度に保持できるようにしている。そして、制御盤（60）内に収納される温度検出回路（41b）の周囲温度を一定に保てるようにしている。このため、温度検出回路（41b）の周囲温度変化に起因する温度センサ（41）の検出温度誤差を抑制できる。このようにすると、温度センサ（41）の検出温度がより実際の温度に近いものとなり、この検出温度に基づいて調整される温調手段（22）の温調能力を、実際の温度をより反映した温調能力で調整することができる。したがって、この空気調和装置によって温調対象に供給される空気の温度精度を向上できる。すなわち、高精度の温度制御ニーズに適用可能な空気調和装置を提供することができる。
【００２１】
上記第２の発明によれば、空気導入手段（40）として空気導入通路（14）を設けることによって、温調手段（22）で温調された空気を上記空気導入通路（14）を介して制御盤（60）の内部空間に導入できるようにしている。このため、第１の発明で上述した作用効果を実現することができる。
【００２２】
上記第３の発明によれば、温調手段（22）で温調され、さらに集塵手段（23）によって塵埃が捕集された空気を空気導入通路（14）を介して制御盤（60）の内部空間に導入できるようにしている。そして、制御盤（60）の内部空間を一定温度に保ちながら、この内部空間の清浄度が損なわれてしまうことを抑制できるようにしている。したがって、温度センサ（41）の検出温度誤差を抑制することができるとともに、制御盤（60）内の電子機器が塵埃の付着などによって汚れてしまうことを確実に抑制することができる。
【００２３】
また、この空気調和装置では、集塵手段（23）で清浄化された空気を温調対象に供給できるようにしている。このため、例えばクリーンルームや半導体製造装置などのように、供給空気の温度精度に加え、この供給空気の清浄性が要求される温調対象に対してこの空気調和装置を適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
本発明の実施形態に係る空気調和装置は、温調された空気を温度対象である半導体製造装置に供給して、この半導体製造装置の温度を一定に保持するためのものである。
【００２６】
図１に示すように、空気調和装置（1）は、横長のケーシング（10）内に空気が流通する空気通路（11）を備えている。このケーシング（10）には、空気が空気通路（11）に導入される流入口（12）と、空気通路（11）の空気が温調対象に供給される流出口（13）とが形成されている。また、ケーシング（10）の一方の側面には、詳細は後述する制御盤（60）が備えられている。
【００２７】
空気通路（11）には、大略的に述べると、上流側より順に、冷却器（蒸発器）（20）、ファン（21）、ヒータ（温調手段）（22）、フィルタ（集塵手段）（23）が配置されている。
【００２８】
上記冷却器（20）は、流入口（12）より導入された空気を冷却するものである。この冷却器（20）は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（30）に接続されて蒸発器として機能する。この冷却器（20）は、例えばフィンコイル型熱交換器で構成されている。
【００２９】
なお、冷媒回路（30）は、上記冷却器（20）、アキュムレータ（31）、圧縮機（32）、凝縮器（33）、膨張弁（34）が順に接続されて閉回路となっている。また、上記凝縮器（33）には、圧縮機（32）で圧縮されて高温高圧となった冷媒が流通する冷媒用通路（33a）と、冷却水が流通する冷却用通路（33b）とが形成されている。そして、凝縮器（33）は、冷媒と冷却水とを熱交換させることで、この冷媒を凝縮させる。
【００３０】
上記ファン（21）は、流入口（12）より空気通路（11）に空気を吸引して、この空気を流出口（13）より温度対象に供給するものである。
【００３１】
上記ヒータ（22）は、上記冷却器（20）で冷却された空気を加温して温調するものである。このヒータ（22）は、空気通路（11）の流通断面の全域に跨るようにして配置形成されている。
【００３２】
上記フィルタ（23）は、上記ヒータ（22）で温調された空気中の塵埃を捕集するものである。このフィルタ（23）は、例えばＵＬＰＡフィルタ（ultra low penetration airfilter）などで構成され、空気中の微細な粉塵までも捕集可能となっている。
【００３３】
また、この空気調和装置（1）は、測温抵抗体（センサ本体）（41a）及び温度検出回路（41b）からなる温度センサ（41）を備えている。
【００３４】
測温抵抗体（41a）は、本実施形態において、空気通路（11）におけるフィルタ（23）の下流側に配置されている。また、この測温抵抗体（41a）は、本実施形態において、プラチナ材料からなる金属測温抵抗体で構成されている。
【００３５】
一方、上記温度検出回路（41b）は、上記測温抵抗体（41a）と接続されており、上述した制御盤（60）内に収納された温度コントローラ（43）に内蔵されている。この温度検出回路（41b）は、基板上に複数の抵抗体、及びオペアンプが配列されて構成されている（図示省略）。そして、温度検出回路（41b）は、測温抵抗体（41a）で検知される温度に応じて変更される検出信号（検出温度）を上記制御部（42）に出力する。
【００３６】
また、上記温度コントローラ（43）には、制御部（42）が設けられている。この制御部（42）は、温度検出回路（41b）より出力された検出温度に基づいてヒータ（22）の温調能力を調整する制御信号をヒータ（22）に出力し、このヒータ（22）の温調能力を所定能力に変更する。なお、本実施形態において、このヒータ（22）の温調能力は、温度センサ（41）の検出温度が温度コントローラ（43）に設定されている設定温度に近づくように調整される。
【００３７】
さらに、この空気調和装置（1）は、本発明の特徴である空気導入手段（40）を備えている。具体的に、空気導入手段（40）は、空気通路（11）におけるヒータ（22）及びフィルタ（23）の下流側と制御盤（60）の内部空間とを連通させる空気導入通路（14）で構成されている。なお、この空気導入通路（14)は、一端が空気通路（11）に接続され、他端が制御盤（60）に接続される例えば配管やホースなどの内部通路に形成されている。そして、空気導入通路（14）は、ヒータ（22）によって実質的に一定温度に温調されるとともにフィルタ（23）によって塵埃が捕集された空気の一部を制御盤（60）の内部空間に導入するように構成されている。なお、制御盤（60）には、上記空気導入通路（14）によって導入された空気を制御盤（60）の外部空間へ排出する排気口（15）が形成されている。
【００３８】
−運転動作−
次に、本実施形態に係る空気調和装置（1）の運転動作について説明する。
【００３９】
空気調和装置（1）の運転時には、ファン（21）が起動し、空気がケーシング（10）の流入口（12）より空気通路（11）へ吸引される。一方、冷媒回路（30）では、圧縮機（32）が起動し、冷媒が冷媒回路（30）内を循環し冷凍サイクルが行われる。そして、冷却器（20）が蒸発器として機能する。
【００４０】
空気通路（11）を流れる空気は、上記冷却器（20）を流通する。この際、空気は冷却器（20）に吸熱されて所定温度に冷却される。冷却器（20）を通過した空気は、ヒータ（22）を流通する。そして、ヒータ（22）は、温度センサ（41）の検出温度に基づいてヒータ（22）の温調能力を調整する。
【００４１】
具体的に、空気通路（11）におけるフィルタ（23）の下流側に設けられた測温抵抗体（41a）は、該測温抵抗体（41a）を流通する空気の温度を検知する。そして、この測温抵抗体（41a）に検知された温度に応じて、温度検出回路（41b）が検出信号を制御部（42）に出力する。この際、検出信号は、温度検出回路（41b）に設けられた抵抗体、さらにオペアンプによって調整される出力電圧によって決定される。このようにして、検出信号（検出温度）が入力された制御部（42）は、この検出温度に基づいてヒータ（22）へ制御信号を出力する。以上のようにして、ヒータ（22）の温調能力は、測温抵抗体（41a）で検知される空気の温度が設定温度に近づくように調整される。
【００４２】
ヒータ（22）で温調された空気はフィルタ（23）を流通する。この空気はフィルタ（23）によって塵埃が捕集される。以上のようにして、温調されるとともに塵埃が除去された空気は、流出口より温調対象に供給される。そして、温調対象の温度が一定温度に保たれる。
【００４３】
一方、フィルタ（23）を通過した空気の一部は、上述した空気導入通路（14）を流通した後、制御盤（60）の内部空間に流入する。そして、制御盤（60）の内部空間が、この空気によって一定温度に保たれる。なお、制御盤（60）の内部空間に導入された空気は、排気口（15）より制御盤（60）の外部空間に排出される。
【００４４】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、以下の効果が発揮される。
【００４５】
上記実施形態の空気調和装置（1）では、空気導入手段（40）として空気導入通路（14）を設け、ヒータ（22）で温調された空気の一部を制御盤（60）の内部空間へ導入するようにしている。そして、制御盤（60）の内部空間を一定温度に保てるようにしている。このようにすると、制御盤（60）内の温度検出回路（41b）の周囲温度も一定温度に保つことができる。よって、温度検出回路（41b）の基板上に配列される複数の抵抗体の周囲温度が変動し、その結果、これら抵抗体の抵抗値が変化してしまい、温度検出回路（41b）から制御部（42）に出力される検出温度に誤差が生じてしまうことを抑制できる。したがって、この空気調和装置（1）によって温調対象に供給される空気の温度精度を向上させることができる。
【００４６】
また、上記実施形態の空気調和装置（1）では、フィルタ（23）で清浄化した空気を制御盤（60）に導入するようにしている。このため、制御盤（60）の内部空間の清浄度がこの空気によって損なわれてしまうことを確実に防止できる。
【００４７】
《その他の実施形態》
本発明では、上記実施形態以外に以下の構成としてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、ヒータ（22）で温調した空気を制御盤（60）の内部空間へ導入するための空気導入通路（14）を配管やホースの内部通路によって形成している。しかしながら、例えば図２に示すように、フィルタ（23）の下流側に位置する空気通路（11）の側壁と、この側壁と隣接する制御盤（60）の側壁とに貫通孔を形成し、この貫通孔によって空気導入通路（14）を形成するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態の空気導入通路（14）に、例えば図３に示すような、流量調整弁、あるいは開閉弁などの流量調整手段（15）を設けてもよい。このようにすると、制御盤（60）に導入される空気の流量を目的に応じて調整することができる。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、空気通路（11）におけるフィルタ（23）の下流側に一つの温度センサ（41）を設けている。しかしながら、例えばヒータ（22）の前後に２つの温度センサを設ける、あるいはフィルタ（23）の前後に２つの温度センサを設けるなどして、フィードフォワード制御やフィードバック制御、あるいはオフセットを行う制御でヒータ（22）の温調能力を調整してもよい。この場合にも、制御盤（60）内に一定温度に温調された空気を導入することで、各温度センサの各温度検出回路の周囲温度を一定に保持でき、各温度センサの検出温度誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。
【図２】その他の実施形態に係る空気調和装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】その他の実施形態に係る空気調和装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】従来の空気調和装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
(1)      空気調和装置
（11）    空気通路
(14)     空気導入通路（空気導入手段（40））
（22）    ヒータ（温調手段）
（23）    フィルタ（集塵手段）
（30）    冷媒回路
（41）    温度センサ
（41a)    測温抵抗体（センサ本体）
(41b)    温度検出回路
(42)     制御部
(43)     温度コントローラ
【図１】
2005337587.tif 000003
【図２】
2005337587.tif 000004
【図３】
2005337587.tif 000005
【図４】
2005337587.tif 000006